ONDA PERIODICA FÍSICA Y SU MATEMÁTICA UNIDAD 2 Profesor: Julio Ontiveros Rodríguez TEOREMA SOBRE AMPLITUDES Y PERIODOS. Si y = a sen bx para números reales y a y b son diferentes de cero. La gráfica tiene como amplitud |a| y periodo es 2¶ / |b| |a| significa el valor absoluto de a, es decir no interviene el signo. Lo mismo sucede en el caso de b. Recordemos que ¶ son 180 grados, por lo que 2¶ son 360 grados. Ejemplo 1: encontrar la amplitud, el periodo y la frecuencia de la siguiente gráfica senoidal. La amplitud es el valor más alto en la gráfica sobre el eje de las y o el más bajo, como es valor absoluto no interviene el signo. En este caso es 4: ONDA PERIÓDICA Ing. Julio Ontiveros Rodríguez 1 El periodo por definición es 2¶ / |b| sabemos que el periodo es un ciclo completo de la onda, en el caso del péndulo un viaje de ida y vuelta. Observa una onda completa: A0 es la amplitud y T el periodo. En este ejemplo podemos contar 2 y media ondas completas en 3600 2.5 ondas son 3600 = 2¶ al despejar el periodo b = 2.5 Como y = a sen bx La ecuación se escribe: y = 4 sen 2.5 x La frecuencia es el número de ondas completas por segundo. En este caso contamos 4 ondas completas en tres segundos. La frecuencia es 4/3= 1.333333… Es un número periódico por lo que el 333 continua hasta el infinito. La longitud de onda se abrevia con la letra griega lambda λ y es la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos. ONDA PERIÓDICA Ing. Julio Ontiveros Rodríguez 2 Ejemplo 2: encontrar la amplitud, el periodo y la frecuencia de la siguiente gráfica senoidal. La amplitud es 2.5 como lo señala la flecha. Por lo que a = 2.5 El periodo lo obtenemos contando las ondas completas en 360 grados en este caso son 6 ondas completas por lo que b = 6 Para verificar y saber que hacer si no se ven los 3600 en la gráfica, observamos que en 90 grados hay 1.5 ondas por regla de tres, 90 1 .5 360 x al despejar obtenemos el 6 como resultado. Como y = a sen bx La ecuación nos queda y = 2.5 sen 6x La frecuencia la obtenemos contando las ondas completas dentro del intervalo de tiempo que nos señala la flecha, en esta gráfica hay 5 ondas completas en un segundo, f = 5 Hz. ONDA PERIÓDICA Ing. Julio Ontiveros Rodríguez 3 Ejemplo 3: encontrar la amplitud, el periodo y la frecuencia de la siguiente gráfica senoidal. Practica anotando las respuestas en los espacios correspondientes. En este caso la amplitud es __ como nos lo muestra la flecha. a = __ El periodo lo obtenemos contando las ondas completas en 360 grados. Hay ___ondas completas en 3600, como 3600 es igual a 2¶ al despejar nos queda 2¶/__ = 2¶ / |b| por observación b = ___ La ecuación original y = a sen bx al ser sustituida queda: y = _sen _x Para calcular la frecuencia contamos las ondas completas dentro de los 2 segundos, son __ ondas completas. Por lo que la frecuencia es __ ondas completas en 2 segundos es decir __ ondas por segundo lo que equivale a __ Hz. ONDA PERIÓDICA Ing. Julio Ontiveros Rodríguez 4