Fisica


Consignas
1- ¿Cuál es la diferencia entre onda mecánica y onda electromagnética? Ejemplifica cada una.
2- Explica la absorción, emisión y reflexión de la energía radiante.
3- Elegí dos recipientes de cocina iguales y llénalos con agua hasta el borde. Tapá uno con un nailon negro, el otro con uno transparente y colocá los dos al sol. Luego de unas horas medí con un termómetro la temperaturadel agua en cada uno.
a) ¿Se registra alguna diferencia de temperatura entre los recipientes?
b) ¿De qué manera se puede explicar lo ocurrido?

1- Ondas Mecánicas
Son ondas que necesitan de un medio material que puede ser gaseoso (aire), líquido (agua) o sólido (cuerdas, resortes, suelo, pared) para viajar y poder transmitir energía.
Al punto más alto alcanzado de una onda se lo denominacresta y, al más bajo, valle. A la distancia entre dos crestas y dos valles se la denomina longitud de onda y se la representa con la letra griega Lambda (λ). La cantidad de longitudes de onda emitidas por segundo por una fuente es la frecuencia, indicador de cuan energética es una onda: a mayor frecuencia, mayor energía. La unidad en que se mide es en Hertz (Hz).
Ejemplos: el sonido (ondassonoras), las olas del mar, un resorte (ondas elásticas), etc.
Ondas electromagnéticas
Son aquellas ondas que no necesitan de un medio elástico o material para transmitir su energía.
A diferencia de las mecánicas, estas ondas tienen la propiedad de propagarse en el vacío sin necesidad de un medio. Las ondas de radio, las microondas y otras manifestaciones (visibles o invisibles) son ondaselectromagnéticas.
Las ondas electromagnéticas forman parte del espectro electromagnético, que es el conjunto de ondas electromagnéticas, las cuales viajan en el vacío a 300.000 km/s (velocidad de la luz). El espectro se divide en regiones, de acuerdo con los valores de frecuencia o longitud de onda en el vacío. Cuanto mayor es la frecuencia, y menor es la longitud de onda, más concentrada estará la energíaque se transporta.
Ejemplos: Luz visible, rayos ultravioleta, rayos X, rayos gamma, microondas, etc.
2- Absorción, emisión, y reflexión de la energía radiante
Absorción
La radiación que llega a un cuerpo provoca que los átomos superficiales se agiten y absorban energía (la cual se almacena como Energía Cinética o Energía Potencial). A mayor energía cinética, mayor temperatura tendrá elmaterial y se irradiará más energía.
El aumento de energía potencial significa una alteración de uniones entre cargas eléctricas y un cambio en la estructura de sus átomos. Este estado hace que el material sea inestable y se desorganice su estructura, por lo que emiten radiación.
Emisión
Cuando las partículas cargadas de un cuerpo se agitan por consecuencia de la radiación, este comienza a emitirradiaciones electromagnéticas. Por lo tanto, si sobre un cuerpo inciden radiaciones térmicas, ellas serán parcialmente absorbidas, reflejadas o transmitidas por el cuerpo.
Parte de la radiación regresa al modo del que provenía (se refleja). Si la superficie del material irradiado está pulida, refleja ordenadamente la radiación. Las superficies rugosas dispersan la radiación.
Reflexión
En general,los cuerpos que son buenos reflectores de radiación térmica son malos absorbentes, y viceversa. El color blanco refleja la radiación térmica y, por lo tanto, casi no absorbe calor, mientras que los cuerpos de color negro absorben la energía radiante con mucha facilidad; de hecho, absorben todos los colores de la luz solar y por eso se dice que el negro es, en realidad, la ausencia de color. Estose debe a una propiedad genérica: cuanto más negro es un cuerpo, mejor emisor de radiación es.
Asimismo, en Física se utiliza un modelo llamado cuerpo negro ideal, que consiste en una cavidad de paredes muy absorbentes, con una pequeña abertura en uno de sus lados. Cualquier radiación que entre en la cavidad será absorbida por las paredes antes de que consiga salir de ella. Toda la radiación...