FENOMENOS ONDULATORIOS Y MAQUINA SIMPLE

JEREMI SEBASTIAN POLO BORNACHERAJESSICA ALEJANDRA ROMERO CARDENAS

YESICA SALDAÑA CARRASCALGRUPO 17

UNIMAG SEDE CENTRO FISICA

DEPARTAMENTO DE ESTUDIOS GENERALES E IDIOMASSANTA MARTA

2015

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FENOMENOS ONDULATORIOS Y MAQUINA SIMPLE

JEREMI SEBASTIAN POLO BORNACHERAJESSICA ALEJANDRA ROMERO CARDENAS

YESICA SALDAÑA CARRASCALGRUPO 17

Profesor:GABRIEL MARQUEZ ANAYA

UNIMAG SEDE CENTRO FISICA

DEPARTAMENTO DE ESTUDIOS GENERALES E IDIOMASSANTA MARTA

2015

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CONTENIDO

Pág.

1. INTRODUCCIÓN 4

2. OBJETIVOS 5

2.1. OBJETIVO GENERAL 5 2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 5

3. FENOMENOS ONDULATORIOS 6

3.1 REFLEXIÓN DE LAS ONDAS 6 3.2 REFRACCIÓN DE LAS ONDAS 63.3 INTERFERENCIAS DE LAS ONDAS 73.4 DIFRACCIÓN DE LAS ONDAS 7 3.5 POLARIZACIÓN 8

4. MÁQUINA SIMPLE 9

4.1 PALANCAS 104.1.1 Tipos De Palanca 104.2 POLEAS 114.2.1 Partes de la polea  124.3 RUEDAS Y EJES 124.4 PLANO INCLINADO 124.5 TORNILLO   134.6 CUÑAS 13

5. CONCLUSIÓN 14

6. WEBGRAFIA 15

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1. INTRODUCCION

Las ondas se generan cuando se produce una perturbación, esta se pueden propagar de diferentes formas. Al perturbar el medio podemos notar que dependiendo las condiciones en las que este se encuentre se producen fenómenos ondulatorios como la reflexión, refracción, interferencia, difracción y polarización. En este trabajo la forma como se dan estos fenómenos.

Las maquinas simples son dispositivos en el que tanto la energía que se suministra como la que se produce se encuentran en forma de trabajo mecánico y todas sus partes son sólidos rígidos. Existen diferentes tipos de máquinas simples: palancas poleas, ruedas y ejes, plano inclinado, tornillo y cuñas. En el desarrollo del trabajo podremos conocer cómo funciona cada una de ellas y como la utilizamos en nuestra cotidianidad

Se requiere de un análisis y un entendimiento sobre lo hecho para tener como resultado un claro mapa de ideas de lo que son los fenómenos ondulatorios y las maquinas simples. 

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2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Estudiar los fenómenos ondulatorios y las maquinas simple y así poder reconocer en nuestra cotidianidad cuando estamos en presencia de un fenómeno ondulatorio y/o en qué momento debemos utilizar una de las maquinas simples

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar los elementos diferentes tipos de fenómenos ondulatorios.

Conocer cómo se generan los fenómenos ondulatorios Comprender como funcionan las maquinas simples. Saber en qué situaciones de la vida para facilitarnos el trabajo

debemos utilizar una maquina simple

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3. FENÓMENOS ONDULATORIOS

Los procesos en los cuales intervienen ondas dan lugar a una serie de fenómenos especiales, dada la naturaleza particular de las ondas, que son de interesante estudio, y que explican muchas de las asombrosas propiedades que tienen tanto la luz como el sonido.

3.1 REFLEXIÓN DE LAS ONDAS

Se denomina reflexión de una onda al cambio de dirección que experimenta ésta cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin cambiar de medio de propagación. Si la reflexión se produce sobre una superficie rugosa, la onda se refleja en todas direcciones y se llama difusión.

En la reflexión hay tres elementos: rayo incidente, línea normal o perpendicular a la superficie y rayo reflejado. Se llama ángulo de incidencia al que forma la normal con el rayo incidente y ángulo de reflexión al formado por la normal y el rayo reflejado.

Las leyes de la reflexión dicen que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión y que el rayo incidente, reflejado y la normal están en el mismo plano.

3.2 REFRACCIÓN DE LAS ONDAS

Se denomina refracción de una onda al cambio de dirección y de velocidad que experimenta ésta cuando pasa de un medio a otro medio en el que puede propagarse. Cada medio se caracteriza por su índice de refracción.En la refracción hay tres elementos: rayo incidente, línea normal o perpendicular a la superficie y rayo refractado. Se llama ángulo de

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incidencia al que forma la normal con el rayo incidente y ángulo de refracción al formado por la normal y el rayo refractado.

Cuando la onda pasa de un medio a otro en el que la onda viaja más rápido, el rayo refractado se acerca a la normal, mientras que si pasa de un medio a otro en el que la onda viaja a menos velocidad el rayo se aleja de la normal.

3.3 INTERFERENCIAS DE LAS ONDAS

Se denomina interferencia a la superposición o suma de dos o más ondas. Dependiendo fundamentalmente de las longitudes de onda, amplitudes y de la distancia relativa entre las mismas se distinguen dos tipos de interferencias:

Constructiva: se produce cuando las ondas chocan o se superponen en fases, obteniendo una onda resultante de mayor amplitud que las ondas iniciales.

Destructiva: es la superposición de ondas en antifase, obteniendo una onda resultante de menor amplitud que las ondas iniciales.

3.4 DIFRACCIÓN DE LAS ONDAS

Se denomina difracción de una onda a la propiedad que tienen las ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Cuando una onda llega a un obstáculo (abertura o punto material) de dimensiones similares a su longitud de onda, ésta se convierte en un nuevo foco emisor de la onda.

Esto quiere decir, que cuando una onda llega a un obstáculo de dimensión similar a la longitud de onda, dicho obstáculo se convierte en un

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nuevo foco emisor de la onda. Cuanto más parecida es la longitud de onda al obstáculo mayor es el fenómeno de difracción.

3.5 POLARIZACIÓN  

Es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila solo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.

4. MÁQUINA SIMPLE

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La maquinaria simple es un implemento muy útil para una gran cantidad de labores por su gran efectividad. El objetivo de ella es transmitir e incrementar el efecto de una fuerza al mover un objeto y así disminuir el esfuerzo con que se realiza.

En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: «la energía ni se crea ni se destruye; solamente se transforma»

Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza. La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es la ventaja mecánica.

Se define como ventaja mecánica (VM) de una maquina simple la relación que existe entre la fuerza resistente (r) y la potencia (p); dicha relación se expresa matemáticamente así:

VM = resistencia/ potencia

Esta relación mide la eficacia de la maquina simple, en el sentido de que cuanto mayor sea el resultado, mayor será la eficiencia de la maquina simple. Así por ejemplo, una VM = 2, significa que una maquina permite realizar un determinado trabajo con la mitad del esfuerzo requerido si se fuese hacer sin la máquina. Si el resultado o división de la ventaja es menor que uno, entonces la maquina no es eficiente, ya que realiza un mayor esfuerzo para realizar el trabajo.

Las máquinas simples se clasificarse en los siguientes tipos:

Palancas Poleas Ruedas y ejes Plano inclinado Tornillo Cuñas

4.1 PALANCAS

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Consiste en una barra recta que puede moverse alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro. El objetivo de la palanca es incrementar el efecto de una fuerza o cambiar su dirección.

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

La potencia: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.

La resistencia: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.

La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.

 

4.1.1 Tipos De Palanca

Dependiendo del dónde se ubique el punto de apoyo, podemos distinguir tres tipos de palancas:

Palanca de primero tipo o grado:

Al utilizar una palanca de primer tipo para levantar un objeto, aplicas una fuerza en uno de los extremos de la barra, en tanto que el cuerpo que vas a levantar se encuentra al otro extremo. Ahora, la fuerza que tú ejerces sobre uno de los extremos se denomina potencia (contrapeso), que es la responsable del giro de la palanca en torno al punto de apoyo lo que hace que la palanca se mueva. La fuerza que aparece en el extremo opuesto se denomina resistencia (carga), que es la que hay que vencer.

El punto de apoyo está entre contrapeso o potencia y la resistencia.

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Dependiendo de la longitud de los brazos la fuerza será mayor, menor o igual que la resistencia.

Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre sea mayor que el de resistencia y, en consecuencia, la potencia menor que la carga.

Palanca de segundo tipo o grado:

Se caracteriza porque la fuerza a vencer (resistencia) se encuentra entre el fulcro (punto de apoyo) y la fuerza a aplicar.

Estas palancas tienen ventaja mecánica; es decir, aplicando poca fuerza se vence una gran resistencia. Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre sea mayor.

 

Palanca de tercer tipo o grado:

La carga (potencia) está entre el punto de apoyo y la resistencia.

Estas palancas tienen desventaja mecánica; es decir, es necesario aplicar mucha fuerza para vencer poca resistencia. Con esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre sea mayor que el de la potencia y, en consecuencia, la potencia mayor que la carga.

4.2 POLEAS

Las poleas son ruedas que tienen el perímetro exterior diseñado especialmente para facilitar el contacto con cuerdas o correas. La polea es una máquina simple que nos puede ayudar a subir pesos  ahorrando esfuerzo. 

4.2.1 Partes de la polea 

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En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y garganta.

 

El cuerpo: es el elemento que une el cubo con la garganta. En algunos tipos de poleas está formado por radios o aspas para reducir peso y facilitar la ventilación de las máquinas en las que se instalan.

El cubo: es la parte central que comprende el agujero, permite aumentar el grosor de la polea para aumentar su estabilidad sobre el eje. Suele incluir un chavetero que facilita la unión de la polea con el eje o árbol (para que ambos giren solidarios).

La garganta (o canal): es la parte que entra en contacto con la cuerda o la correa y está especialmente diseñada para conseguir el mayor agarre posible. La parte más profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar distintas formas (plana, semicircular, triangular...) pero la más empleada hoy día es la trapezoidal.

4.3 RUEDAS Y EJES

La rueda es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro. Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene al eje en su posición).

4.4 PLANO INCLINADO

El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.El plano inclinado es el punto de partida de un nutrido grupo de operadores y

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mecanismos cuya utilidad tecnológica es indiscutible. Sus principales aplicaciones son tres: rampa, tornillo, cuña

La rampa es un plano inclinado cuya utilidad se centra en dos aspectos: reducir el esfuerzo necesario para elevar un peso y dirigir el descenso de objetos o líquidos.

4.5 TORNILLO  

Son máquinas simples que resultan de la aplicación del plano inclinado. Un tornillo es un plano inclinado enroscado en espiral y cada una de las vueltas se llama rosca. Para que u n tornillo entre en una superficie como una pared, hay que hacerlo girar muchas veces para avanzar un poco, sin embargo la fuerza que se necesita para dar cada vuelta es menor que la que se necesita para clavar el tornillo sin girarlo.

4.6 CUÑAS

De forma sencilla podríamos decir que cuña es un prisma triangular con un ángulo muy agudo. También podríamos decir que es una pieza terminada en una arista afilada que actúa como un plano inclinado móvil.

 

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5. CONCLUSION

Podemos concluir que los fenómenos ondulatorios son indispensables para la vida a la que está acostumbrada el hombre, ya que las ondas están en cualquier parte en distintos tipos, como lo son las ondas de luz, las de sonido, del agua etc. de las cuales se han sacado muchos inventos que han ayudado a todas las personas. El simple hecho de que algunas ondas hagan reflexión, refracción, difracción, tengan interferencia y se polaricen. Nos trae muchas ventajas que se derivan de dichos experimentos que traerían muchas invenciones.

Las maquinas simples son importantes para la realización de muchos trabajos que requieren aplicar una gran fuerza, disminuyendo el esfuerzo con que se realiza. Nos permiten ejercer pequeñas fuerza a actividades que requieren mucha.

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6. WEBGRAFIA

http://fenomenosdulatorios.blogspot.com/ http://fenondulatorios.blogspot.es/ http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/

4quincena11/4q11_centro.htm http://www.portaleducativo.net/pais/co/quinto-basico/104/Maquinas-

simples https://docs.google.com/presentation/d/1le1HL8JbKIylcq6JI9js4LTs-

Z0UJe2tHCbobolz83w/edit#slide=id.p28

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