AREA : Matemáticas - mathmyriam

COLEGIO
CRISTO REY
MYRIAM SICACHA GAVIRIA
MOVIMIENTO ONDULATORIO
FISICA GRADO ONCE
.
Para el sonido:
λ = (340m/s) / 440 Hz
λ = 0,77 m
GRADO:
Para la luz:
λ = (3x108) / (5x1014)
En atención a que los movimientos λ = 0,6 x 10-6 m
ondulatorios se propagan con
velocidad constante, la expresión COMO SE PROPAGAN
matemática de la longitud de onda ONDAS
denominada lambda vendrá dada
por la ecuación:
ASIGNATURA:
NOMBRE :
FISICA
MOVIMIENTO
ONDULATORIO
ONCE
λ = VT
V = Velocidad de propagación
T = período
y como T = 1/f
la expresión de longitud de onda
también puede presentarse como
λ = V/f
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1
Cubeta de ondas y juego de resortes
http://videos.educ.ar/play/Disciplinas/_F
isica/Propagacion_de_las_ondas
http://www.youtube.com/watch?feature
=endscreen&NR=1&v=_Kyn5Xegm54
LAS Para el estudio de esta sección, es
indispensable contar con la ayuda
de una cubeta de ondas uno de
cuyos modelos presentamos en la
figura
2-7(a).
También
es
aconsejable disponer de un juego de
resortes
de
diferentes
características.
Figura 2-8 (a)(b).Ondas circulares y planas
Utilice ahora un rodillo de madera de
longitud un poco menor que el
ancho de la cubeta y con la palma
de la mano hágalo girar dentro del
agua, hacia adelante y hacia atrás
con la finalidad de generar un tren
periódico de ondas. ¿Qué se
observa? ¿Hay propagación de
ondas? ¿Cuál es el mecanismo que
permite explicar el fenómeno
observado?
Experimente y concluya:
Instalada adecuadamente la cubeta
de ondas, golpee con un dedo la
parte central del agua. ¿Cuál es la
forma de la perturbación que se
origina?
Problema:
la
velocidad
de
propagación de un movimiento
ondulatorio es de 200 m/s y su
período es de 0,25 segundos.
Calcular: a) longitud de onda del
movimiento; b) frecuencia del
movimiento.
λ = 200 x 0,25 = 50 m
f = 1/0,25 = 4Hz
Problema: la frecuencia de un
sonido es de 440 Hz y la de la luz
amarilla es de 5 x 1014 Hz. Si el
sonido viaja a la velocidad de 340
m/s, hallar las longitudes de onda y
del sonido aludido y la luz
Figura 2-7.
Provóquese un sistema de ondas
planas y en el camino de su
propagación colóquese tres o
barreras
dejando
entre
ellas
pequeñas aberturas, como lo
sugiere la figura 2-9.
Figura 2-9.
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Propagación de ondas
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
FISICA GRADO ONCE
2. http://www.youtube.com/watch?v=E
_NtCDMTQI8&feature=fvwrel
http://www.youtube.com/watch?v=Kdq
wSD_1x6c
3. http://www.youtube.com/watch?v=X
fcO09FbOAw
http://www.youtube.com/watch?v=W1te
-QiFXbs
Supongamos un centro de vibración
O, vea la figura 2-10. del que parten
ondas concéntricas A, B,.. .C. Al
llegar la onda C a un punto
cualquiera N del medio, de acuerdo
al principio de Huygens, dicho punto
se convierte en centro de vibración
secundario generando ondas como
las 1, 2 y 3 a su alrededor. Lo que
se dice del punto N, puede aplicarse
a todos los puntos a donde llega el
movimiento ondulatorio. El centro O
recibe el nombre de principal y los N
serán centros secundarios.
http://www.youtube.com/watch?feature
=endscreen&NR=1&v=4EDr2YY9lyA
¿Qué se observa? ¿Cómo se
comportan los puntos A. B y C?
La perturbación u onda plana MN al
alcanzar los citados puntos A, B y C,
genera en cada uno de ellos un
centro secundario de perturbación
dando
lugar
a
movimientos
ondulatorios alrededor de sí. Con
base en estas observaciones
HUYGENS,
para
explicar
el
mecanismo de propagación de
ondas,
propuso
el
siguiente
principio:
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arco de circunferencia de radio (r) y
centro O, perturban la superficie
libre de un líquido, las ondas
generadas por cada centro emisor
que avanzan con la misma
velocidad, a cierta distancia del sitio
en que fueron emitidas se mezclarán
de tal manera, que las crestas
parciales se entrecruzarán para
formar una sola y los valles también
se confundirán en uno solo. De este
momento en adelante se formarán
solamente una onda que será la
envolvente común de las ondas
parciales la que parecerá proceder
del centro de perturbación original
O.
Ahora bien, si en lugar de considerar
unos pocos puntos como centros
emisores, se admite la existencia de
muchos, como aplicación del
principio de Huygens, es natural que
las
ondas
parciales
entrecruzándose,
vendrán
a
conformar solamente una, que
puede
considerarse
como
envolvente
común.
A
esta
envolvente de ondas parciales
que viene a corresponder a la
tangente común de todas ellas, se
le denomina frente de onda.
Si los centros emisores se
encuentran situados sobre una
recta, también las circunferencias
correspondientes a cada centro
vibratorio se mezclarán con las
demás, originando un frente de onda
plano, caso en el cual, la envolvente
común será una recta tangente
común a todas las circunferencias
representativas de las ondas
parciales
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
Todo punto de un medio, a donde
llega un movimiento ondulatorio
procedente de un centro primario
principal, se convierte en nuevo
centro de perturbación dando lugar a ondas periódicas alrededor
de sí.
Experimente y concluya:
Figura 2-10.
Centros secundarios de vibración
1. http://www.youtube.com/watch?v=G
V8HoDIxjhM&feature=related
Si tres centros emisores de ondas,
mirar la figura 2-11, dispuestos en
Figura 2-11 (a) (b).
Concepto de frente de onda
2
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CRISTO REY
Figura 2-12
Propagación de un pulso
http://www.youtube.com/watch?v=GP3
qy_2shk8&feature=related
Coloque un resorte extendido sobre
una
superficie
lisa,
desplace
súbitamente un extremo del resorte
hacia
un
lado
y
regrésele
rápidamente a su posición de
equilibrio inicial. ¿Qué se observa?
Sencillamente se ha formado un
pulso que viaja a lo largo del resorte.
Obsérvese si cambia la forma del
pulso al propagarse.
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
FISICA GRADO ONCE
Figura 2-13
Propagación de un pulso
¿Qué ocurre después del cruce?
Continúan
propagándose
los
pulsos. ¿En qué forma?
La figura 2-13, muestra dos pulsos
aproximándose uno al otro como si
cada uno actuara separadamente.
Cuando se cruza uno con el otro, los
dos pulsos se combinan dando lugar
a formas complicadas, pero después
de haberse cruzado, adquieren de
nuevo sus formas originales y cada
uno viaja a lo largo de su trayectoria
como si nada hubiera sucedido.
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los
dos
pulsos
se
han
superpuesto.
Una de las herramientas del
comportamiento de las ondas lo
constituye el denominado principio
de
superposición
que
puede
enunciarse en la siguiente forma:
Cuando dos o más ondas se
cruzan o interfieren en un medio,
la elongación de la onda
resultante en cada punto es la
suma
algebraica
de
las
elongaciones de cada una de las
ondas presentes.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
El hecho de que dos pulsos se
crucen o interfieran pasando uno Consulte y resuelva
a través del otro sin experimentar 1. En qué consiste el fenómeno de
Operando con un solo resorte modificación, es una propiedad
superposición de ondas?
nótese lo que ocurre cuando fundamental de las ondas.
2.
Las ondas sonoras se difractan?
simultáneamente se generan pulsos
en cada extremo del resorte que Si llevamos a cabo un experimento 3. Cite un ejemplo de reflexión de
desde luego marcharán en la misma similar al anterior, pero operando
ondas sonoras
dirección pero en sentido contrario.
con bolas, es posible observar, que
en el momento del encuentro o REFLEXIÓN DE ONDAS
Póngase especial atención al colisión, los movimientos cambian
momento en que los pulsos se violentamente
mostrando
un
entrecruzan.
comportamiento
completamente
diferente entre ondas y partículas o
corpúsculos.
Examinando con mayor atención el
cruce o interferencia de ondas, se
encuentra que la onda o pulso
resultante
presenta
una
elongación que es igual a la suma
de las elongaciones de cada
pulso para ese instante. Cuando
lo anterior ocurre, decimos que
3
Figura 2-14 (a) (b).
Reflexión de ondas
http://www.youtube.com/watch?v=HFck
yHq594I&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=6N4
U8yV1hS8