lección 1. movimiento ondulatorio
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El movimiento ondulatorio como un M.A.S., clasificación de ondas, elementos de una onda.TRANSCRIPT
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LECCIÓN 1
Es un tipo de Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) en el cual, si una partícula en un medio elástico recibe una perturbación, la transmite en forma sucesiva y gradual a todas las demás, haciendo transporte de energía y en ningún caso de materia. Por ejemplo: el sonido, la luz, las ondas formadas en la superficie del agua. DEFINICIÓN: M.A.S. es un movimiento periódico producido por una fuerza recuperadora. Por ejemplo, el movimiento de un péndulo o el de una masa ligada a un resorte.
PERIODO (T): Es el tiempo que tarda la partícula en hacer una oscilación. Se mide en segundos. FRECUENCIA (f): Es el número de oscilaciones que realiza la partícula en la unidad de tiempo. Se expresa en s–1, Hertz (Hz), r.p.m. Si la partícula realiza n oscilaciones en un tiempo t, entonces:
nt
T = (1)
tn
f = (2)
Multiplicando miembro a miembro las ecuaciones (1) y (2):
∴=⋅
⋅=⋅
1fT
tn
nt
fT
f1
T =
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Tf
1=
Ejemplo: calcular el periodo y la frecuencia de una partícula que da 7.200 oscilaciones en 2 minutos. n = 7.200 t = 2 min = 120 s T = ? f = ?
s...0166,0200.7
s120nt
T ===
1s60
s120200.7
tn
f −===
ONDA: Es una perturbación que viaja a través del espacio o en un medio elástico, transportando energía sin que haya desplazamiento de masa. CLASIFICACIÓN: 1º CONFORME AL MEDIO PROPAGACIÓN: (a) MECÁNICAS: Son ondas que requieren para desplazarse de un medio elástico que
vibre. Ejemplo: ondas en el agua, el sonido, etc. (b) ELECTROMAGNÉTICAS: Son ondas que se propagan en el vacío. Ejemplo: ondas de
radio. 2º CONFORME AL NÚMERO DE OSCILACIONES: (a) PULSO: Es aquel en el cual cada partícula del medio permanece en reposo hasta que
llegue el impulso, realiza una oscilación con M.A.S. y después permanece en reposo. (b) ONDA PERIÓDICA: Son aquellas en las cuales las partículas del medio tienen un
movimiento periódico, debido a que la fuente perturbadora vibra continuamente. 3º CONFORME A LA DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN: (a) ONDAS TRANSVERSALES: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas
del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo: vibración de una cuerda, la luz.
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(b) ONDAS LONGITUDINALES: Se caracterizan porque las partículas del medio vibran en
la misma dirección de propagación de la onda. Por ejemplo: las ondas acústicas, el movimiento elástico de un resorte.
Si se registra el gráfico que deja un resorte, se obtiene una onda periódica, cuyas partes altas reciben el nombre de CRESTAS y las bajas, VALLES. LONGITUD DE ONDA ( )λ : Es la distancia que avanza una perturbación en un periodo o también es la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.
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Como x = V.t , entonces:
fV
VT ==λ
Ejemplo: Un movimiento ondulatorio tiene un periodo de 0,04 s y se propaga a la velocidad de 340 m/s; determinar la longitud de onda y la frecuencia del movimiento. T = 0,04 s V = 340 m/s λ = ? f = ?
( ) m6,13s04,0sm
340VT =
==λ
1s25
s04,01
T1
f −===