Movimiento Ondulatorio: Clasificación y Fenómenos


MOVIMIENTO ONDULATORIO: transmisión de energía sin que exista un movimiento neto de las partículas del medio. MEDIO EN EQUILIBRIO: cualquier propiedad del medio permanece invariable con el tiempo. Medios: Cuerda: propiedad-posición de cada punto respecto a la horizontal. -Gas: propiedad-presión. En el interior del recinto, sin estar en equilibrio, la distribución de partículas es homogénea. -Agua en cubeta: propiedad-superficie libre. PERTURBACIÓN: provocamos una perturbación cuando en un medio el valor de la propiedad se aparta de la situación de equilibrio. Provocar una onda: la perturbación avanza a lo largo de la cuerda sin que la cuerda se desplace. Conforme avanza la perturbación, avanza la energía porque el estado de la cuerda es diferente al que tenía en la situación de equilibrio. ONDA: propagación de una perturbación en un medio sin un desplazamiento del mismo. CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS: 1. Según la dirección de propagación y de vibración oscilación, perturbación: Transversales: la dirección de propagación (eje x) y la de vibración (eje y) son perpendiculares. Ej: ondas en cuerda y ondas en superficie de agua, luz. Longitudinales: las direcciones de propagación y de vibración coinciden. Ej: ondas de presión, sonido. 2. Si necesitan o no un medio material para propagarse: Mecánicas: necesitan un medio material. Ej: onda en cuerda, onda en superficie de agua, sonido. Electromagnéticas: se propagan en todos los medios, incluso también en el vacío. V(luz vacío)=c=3×108 m/s. 3. Según las direcciones de propagación: Unidimensionales o lineales: una dirección. Ej: onda en cuerda. Superficiales: propagación en 2 direcciones (plano). Ej: onda en superficie de agua. Esféricas: propagación en 3 direcciones o en todas. Ej: luz y sonido. [SONIDO: onda-longitudinal, mecánica, esférica. LUZ: onda-transversal, electromagnética, esférica]. FRENTE DE ONDA/RAYO: estos dos parámetros tienen especial interés para ondas esféricas. -Frente de onda: conjunto de puntos que son alcanzados en el mismo instante por la perturbación. -Rayo: dirección perpendicular al frente de onda trazada desde el foco.


ONDA ARMÓNICA: onda en la que se repite en un medio el estado de oscilación o vibración en intervalos de tiempo siempre iguales. Oscilador: (muelle): realiza un movimiento de vaivén de tal forma que cada cierto tiempo y siempre el mismo se encuentra en idéntica posición. Cuerda: (medio): como la cuerda está conectada al muelle, repite a lo largo de ella todas las oscilaciones que hace el muelle. La oscilación que se propaga en la cuerda es repetitiva. El tiempo en que se tarda en repetir la oscilación se denomina periodo. (Parámetros: Periodo (T): tiempo en el que se repite la oscilación (s). L (landa): longitud de onda (m). Avance de la perturbación en un medio en un tiempo de grandes periodos. *Obs: a lo largo del medio, la perturbación avanza con m.r.u [x=v·t/L=v·t]. -Velocidad (v): de propagación, depende del medio. -Frecuencia (f): nº de oscilaciones o vibraciones que se propagan por segundo. [f=1/T s-1, Hz]. -Amplitud (A): máxima separación que tiene una propiedad de un medio respecto a la posición de equilibrio (m). FENÓMENOS ONDULATORIOS: 1. Carácter corpuscular: son fenómenos a los que también dan lugar las partículas (corpúsculo). Lo que no dan lugar las partículas son dos fenómenos a la vez. -Reflexión: (cambio de dirección): cuando una onda incide en la superficie de separación de 2 medios, es capaz de retomar o reflejarse en la superficie y seguir propagándose en el mismo medio. (Leyes): -i, r, n: mismo plano. El rayo incidente, reflejado y la normal están en el mismo plano. -î=r: el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. (Fenómenos de reflexión): -Sonido: eco, sonar (reverberación). -Luz: espejos, radar r. -Refracción: cambio de dirección que experimenta una onda cuando atraviesa la superficie de separación de 2 medios en los que se mueve con diferente velocidad. 1ª Ley: rayo mediante refractado y normal. 2ª Ley: de Snell. (Fenómenos de refracción): -Luz: instrumentos ópticos (lentes, microscopio, lupa). -Sonido: escuchar sonido a larga distancia. -Reflexión total: es un fenómeno asociado a la refracción. Ocurre cuando una onda puede refractarse en una superficie que separa 2 medios. El medio en el que se refracta es tal que la onda se mueve con mayor velocidad que en el que incide. Este es el fundamento de las fibras ópticas. 2. Carácter ondulatorio: -Difracción: cuando una onda incide sobre una superficie y en esta hay una obertura de un tamaño igual o inferior a su longitud de onda; la onda se incurva y sigue propagándose detrás de la abertura. La abertura se convierte en un foco de nuevas ondas. (Fenómenos de difracción): -Luz: visilla de rejilla. -Sonido: oír claxon en cruce de calles.

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