Ondas Mecanicas

CENTRO DE ENSEÑANZA TECNICA INDUSTRIAL PLANTEL TONALA

PROFESOR: LUIS ANTONIO CORREA GOMEZ.
MATERIA: OPTICA Y ACUSTICA.
TAREA: ONDA MECANICA
CONCEPTO
TIPOS
EJEMPLOS
FECHA DE ENTREGA: VIERNES 7 DICIEMBRE DE 2012.
ALUMNO: LUIS DAVID AVIÑA CORRAL.
NO. DE CONTROL: 11310028.

¿A qué se le llama onda mecánica?
A los rizos en un estanque, los sonidos musicales, los temblores sísmicosproducidos por un terremoto: todos estos son fenómenos ondulatorios. Las ondas surgen siempre que un sistema es perturbado de su posición de equilibrio y la perturbación puede viajar o propagarse de una región del sistema a otra. Al propagarse una onda, transporta energía. La energía de las ondas de la luz solar calienta la superficie terrestre; en tanto que la energía de las ondas sísmicas puederesquebrajar la corteza terrestre, las ondas mecánicas, ondas que viajan por algún material llamado medio.
Iniciaremos deduciendo las ecuaciones básicas que describen a las ondas, incluido el importante caso especial de las ondas senoidales donde el patrón de la onda es una función seno o coseno que se repite. Para entender mejor las ondas en general, examinaremos el caso sencillo de las ondas queviajan por una cuerda estirada.
Las ondas en las cuerdas desempeñan un papel importante en música. Cuando un músico toca una guitarra o un violín, produce ondas que viajan en direcciones opuestas por las cuerdas del instrumento. Al traslaparse estas ondas de dirección opuesta, se genera interferencia. Descubriremos que, en una cuerda de guitarra o de violín, sólo pueden darse ondas senoidales deciertas frecuencias especiales, llamadas frecuencias de modo normal, determinadas por las propiedades de la cuerda. Las frecuencias de modo normal de los instrumentos de cuerda determinan el tono de los sonidos musicales que se producen.

Tipos de ondas
Mecánicas
La figura muestra tres variedades de ondas mecánicas. En la figura “a” el medio es una cuerda tensada. Si imprimimos al extremoizquierdo una ligera sacudida hacia arriba, la sacudida viaja a lo largo de la cuerda. Secciones sucesivas de la cuerda repiten el movimiento que dimos al extremo, pero en instantes posteriores sucesivos. Puesto que los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección en que la onda viaja por el medio, decimos que se trata de una onda transversal. En la figura “b” elmedio es un líquido o un gas en un tubo con una pared rígida en el extremo derecho y un pistón móvil en el izquierdo. Si imprimimos al pistón un solo movimiento hacia adelante y hacia atrás, el desplazamiento y las fluctuaciones de presión viajarán a lo largo del medio. En esta ocasión, los movimientos de las partículas del medio son hacia adelante y hacia atrás en la misma línea en que viaja la onda,y decimos que se trata de una onda longitudinal.
En la figura “c”, el medio es líquido en un canal, como agua en una zanja de irrigación.
Si movemos la tabla plana de la izquierda hacia adelante y hacia atrás una vez, una perturbación de onda viajará a lo largo del canal. En este caso, los desplazamientos del agua tienen componentes tanto longitudinal como transversal. Cada uno de estossistemas tiene un estado de equilibrio. En el caso de la cuerda estirada, es el estado en que el sistema está en reposo, estirada en línea recta. Para el fluido en un tubo, es un estado en que el fluido está en reposo con presión uniforme; y para el agua en una zanja, es una superficie lisa y plana. En cada caso, el movimiento ondulatorio es una perturbación del estado de equilibrio que viaja de unaregión del medio a otra, y siempre hay fuerzas que tienden a volver el sistema a su posición de equilibrio cuando se le desplaza, así como la gravedad tiende a llevar un péndulo hacia su posición de equilibrio vertical cuando se le desplaza.

Transversales periódicas
En particular, suponga que movemos verticalmente la cuerda con un movimiento armónico simple (MAS) con amplitud A, frecuencia f,...