Movimiento ondulatorio

Movimiento ondulatorio
Se denominará onda al proceso mediante el cual una perturbación se propaga con velocidad finita de un punto al otro del espacio sin que se produzca transporte neto de materia.
Se clasificarán las ondas según el medio en el que se propagan (vacío o en un medio material), según la dirección de vibración (transversales y longitudinales), y si son viajeras o estacionarias.El estudio de las ondas no es fácil para el estudiante, ya que su aspecto cambia con el tiempo. Para explicar este tema, es importante no sólo la representación espacial de la onda en un instante, sino también como va evolucionando temporalmente. Hojeando las series de fotografías en el libro Física PSSC, volumen I, capítulo 6, nos damos cuenta de la importancia didáctica de estasrepresentaciones..
Los estudiantes deben de percibir que las velocidades de las partículas del medio varían en magnitud y dirección y no tienen un único valor como lo tiene la velocidad de propagación. Las ondas longitudinales son más difíciles de comprender ya que la velocidad de las partículas y la velocidad de propagación tiene la misma dirección.
Como ejemplo, se estudiará la propagación de las ondastransversales en una cuerda, deduciéndose la velocidad de propagación de las ondas en términos de las propiedades del material. Más que la deducción matemática y sus aproximaciones, debe de resaltarse el desplazamiento de un elemento de la cuerda y las causas en términos de fuerzas que lo producen.
Se reconocerá mediante ejemplos, que en un movimiento ondulatorio se propaga el estado del movimiento.Se obtendrá la expresión de la energía por unidad de tiempo transportada por dichas ondas, definiendo el concepto intensidad, y su interpretación en términos del producto de las energías de los osciladores por unidad de volumen y de la velocidad de propagación.
Finalmente, veremos que la propagación de una onda entre dos medios de distintas propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas, etc, da lugara una onda reflejada y otra transmitida. Las condiciones de continuidad de la función que describe la onda y de su derivada primera, nos permitirán hallar las amplitudes de las ondas reflejada y transmitida
Se explicará el efecto Doppler representando las posiciones de los sucesivos frentes de ondas separados un periodo de tiempo en los siguientes casos, empezando con el observador en reposo.* Cuando el emisor está en reposo.
* Cuando el emisor se mueve por ejemplo, a la mitad de la velocidad del sonido.
* Cuando el emisor se mueve a la velocidad del sonido.
* Cuando el emisor se mueve al doble de la velocidad del sonido.
Podemos comprobar que el efecto Doppler se debe al movimiento relativo del observador con respecto al emisor, haciendo que el observador y elemisor se muevan con la misma velocidad y en el mismo sentido.
Antes de proceder a un estudio detallado del fenómeno de la interferencia, los estudiantes deben de conocer la composición de dos Movimientos Armónicos Simples, de la misma dirección y frecuencia. Después de estudiar la interferencia de las ondas producidas por dos fuentes sincrónicas, se generalizará al caso de la interferencia de lasondas producidas por N fuentes como paso previo en la explicación del fenómeno de la difracción. Las representaciones gráficas ilustrarán la unidad de la interferencia y difracción, el hecho de que no son fenómenos cualitativamente distintos.
Las ondas estacionarias o modos de vibración de una cuerda, se pueden conectar con el estudio de los modos de vibración de un sistema formado por partículasy muelles. No hay diferencia cualitativa, ya que pasamos de un sistema formado por un número limitado de partículas a un número infinito de elementos, es decir, a una distribución continua de masa. Las ondas estacionarias,  se pueden explicar también a partir de la interferencia de una onda incidente y una onda reflejada en un extremo de la cuerda.

1. TEMA 1 LA PERCEPCIÓN DEL MOVIMIENTO...