UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOINGENIERA EN SISTEMAS ELECTRNICA E INDUSTRIALNOMBRE: EDWIN NAVASNIVEL: SEGUNDO A (ELECTRNICA)DOCENTE: Ing. FREDDY ROBALINOONDAS MECNICASUnaonda mecnicaes una perturbacin de las propiedades mecnicas de un medio material (posicin, velocidad y energa de sus tomos o molculas) que se propaga en el medio.Todas las ondas mecnicas requieren:1. Alguna fuente que cree la perturbacin.2. Un medio en el que se propague la perturbacin.3. Algn medio fsico a travs del cual elementos del medio puedan influir uno al otro.Cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, se origina una perturbacin que se propaga en circuitos concntricos, que al cabo del tiempo se extienden a todas las partes del estanque. Un corcho que se encuentra en el estanque se mueve de arriba hacia abajo a medida que se propaga la perturbacin.

PERTURBACIN1 Alteracin de la tranquilidad, de la paz, del orden o del desarrollo normal de algo:la perturbacin en un lago por una piedra.2 Una perturbacin es una pequea modificacin en las condiciones fsicas de un sistema.3 Es la variacin de una magnitud fsica respecto a un determinado valor que se considera estacionario o de equilibrio.

TIPOS DE ONDAS

Onda transversal

Cuando la oscilacin de las partculas del medio es perpendicular a la direccin de propagacin de las ondas.Ejemplo:Supongamos que se ata el extremo de una cuerda a un poste y que agitamos con la mano el otro extremo. Al mover el extremo libre rpidamente hacia arriba y hacia abajo enviamos una sola perturbacin llamada pulso a lo largo de la cuerda

Onda longitudinalCuando la oscilacin de las partculas individuales del medio es paralela a la direccin de propagacin de las ondas.Ejemplo:Si las espiras del resorte de nuestra imagen fueran forzadas a separarse hacia la izquierda, se generara una rarefaccin. Despus de que cese la fuerza perturbadora, se propagara un impulso de rarefaccin a lo largo del resorte. En general, una onda longitudinal consiste en una serie de condensaciones y rarefacciones que se desplazan en determinada direccin.

Ondas Superficiales:Estas ondas son una mezcla de ondas longitudinales y transversales. es decir cuando las ondas profundas en un lago o en el ocano son longitudinales, pero en la superficie del agua las partculas se mueven tanto paralela como perpendicularmente a la direccin de la onda.En las ondas mecnicas la que se desplaza o avanza es la energa de la onda y no las partculas del medio, pues estas nicamente vibra transmitiendo la energa, pero conservan sus posiciones alrededor de puntos mas o menes fijos. Un ejemplo seria:Colocando barquitos de papel en un estanque y a una distancia prudente de ellos se arroja una piedra; se observara que los barquitos ascienden y descienden por la propagacin de la onda, pro no cambian de lugar.Entre otras ondas tenemos Ondas electromagnticas: las ondas electromagnticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio pudiendo, por tanto, propagarse en el vaco. Esto es debido a que las ondas electromagnticas son producidas por las oscilaciones de un campo elctrico en relacin con un campo magntico asociado. Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometra misma del espacio-tiempo y aunque es comn representarlas viajando en el vaco, tcnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningn espacio sino que en s mismas son alteraciones del espacio-tiempo. ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola direccin del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una direccin nica, sus frentes de onda son planos y paralelos. Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan tambin ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre l. Ondas tridimensionales o esfricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen tambin como ondas esfricas, porque sus frentes de ondas son esferas concntricas que salen de la fuente de perturbacin expandindose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecnicas) y las ondas electromagnticas.

Caractersticas de las ondas mecnicas Difraccin - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstculo deja de ir en lnea recta para rodearlo. Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas. Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio. Reflexin - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de direccin. Refraccin - Ocurre cuando una onda cambia de direccin al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad. Onda de choque - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.

FRECUENCIA: Es el numero de ondas emitidas por el centro emisor en un segundo. Se mide en ciclo/s esto es en Hertz (Hz)1hertz = 1 ciclo/s PERIODOEs el tiempo que tarda en realizarse un ciclo de la onda, el periodo es inverso de la frecuencia T= 1/f NODOEs el punto donde la onda cruza la lnea de equilibrio ELONGACIONEs la distancia entre cualquier punto de una onda y su posicin de equilibrio

AMPLITUD DE ONDAEs la mxima elongacin o alejamiento de su posicin de equilibrio que alcanza n las partculas LONGITUD DE ONDA Es la distancia entre dos frentes de onda que estn en la misma fase, la longitud de onda se representa por la letra griega (lambda) y se mide en m/ciclo. VELOCIDAD DE PROPAGACIONEs aquella con la cual se propaga un pulso a travs de un medio. En otras palabras es la velocidad con que se desplazan los frentes de una onda en la direccin del rayo.

VELOCIDAD DE LAS ONDAS EN LA CUERDALa velocidad de las ondas depende de las propiedades del medio y es independiente del movimiento de las fuentes de onda.

DESCRIPCIN MATEMTICA DE UNA ONDA La funcin de onda de una onda senoidal que se desplaza de izquierda a derecha tiene la siguiente expresin Cuando t = 0 s,

Remplazando x por x-vt, se tiene:

Donde, es la frecuencia angular k es el nmero de onda