óptica y acústica

ÓPTICA Y ACÚSTICA
Monterrubio Pedraza Ximena
Morales Olivera Adriana
Reyes Ramírez Diego Zair

ONDAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES

 Una onda longitudinal es aquella en la que el
movimiento de oscilación de las partículas del medio
es paralelo a la dirección de propagación de la onda.
 En las ondas transversales, el desplazamiento del
medio es perpendicular a la dirección de propagación
de laonda. Una ola en un estanque y una onda en
una cuerda son ondas transversales que se visualizan
fácilmente.

Parámetros
característicos
de las ondas

ECUACIÓN PARA LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
DE UNA ONDA



En física la velocidad de cualquier cuerpo o fenómeno se puede obtener
a través del cociente entre la distancia que se recorre y el tiempo
necesario para recorrer dicha distancia.Matemáticamente la velocidad
(en términos simples) se expresa como:



En
en
en
en

esta ecuación representa la velocidad medida en unidades del S.I.
[m/s], representa la distancia recorrida medida en unidades del S.I.
[m] y representa el tiempo empleado medido en unidades del S.I.
[s].



La velocidad de una onda se puede calcular perfectamente a partir de la
distancia que recorre y del tiempo queemplea, pero también es
necesario poder calcular su velocidad a partir de los elementos que la
componen, esto se logra gracias a la definición del concepto de longitud
de onda. Por definición la longitud de onda es una distancia que recorre
la onda en el transcurso de tiempo igual a su periodo. matemáticamente
se relaciona:



Si ya conocemos como obtener la velocidad de una onda a partir de sulongitud de onda y de su periodo podemos relacionarla también con su
frecuencia, esto recordando la relación de inversa proporcionalidad
entre periodo y frecuencia, que es:
ó



Tenemos tres diferentes ecuaciones para calcular la velocidad de
propagación de un onda, que son:



Si se trabaja siempre en unidades del S.I. el resultado en cualquiera de
estas ecuaciones estará expresado en unidades delS.I.

Discriminación entre una onda longitudinal y una
transversal

 En las ondas longitudinales el movimiento de las partículas que
transportan la onda es paralelo a la dirección de propagación de
esta. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una
onda longitudinal. Mientras que, en las ondas transversales las
partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de
propagación de laonda.

Discriminación entre ondas viajeras y ondas
estacionarias


Una onda estacionaria tiene características muy diferentes a las ondas "viajeras":



1) No todos los puntos tienen la misma amplitud. Ahora aparecen nodos (puntos sin
vibración) y vientres (puntos que vibran con amplitud máxima e igual a 2A). En las ondas
viajeras todos los puntos tenían la misma amplitud.



2) Todos lospuntos oscilan en fase en el primer armónico. En el resto, todos los puntos o
están en fase o desfasados p radianes, alternativamente según el intervalo entre nodos. En
las ondas viajeras todos los puntos situados a distancia menor que la longitud de onda
estaban desfasados.



3) Cada armónico n tiene su propia longitud de onda Ln y su propia frecuencia Fn. Sin
embargo, el producto Ln Fn es igual entodos, ya que corresponde a la velocidad de
propagación v de cada una de las ondas transversales viajeras que componen la onda
estacionaria.



4) Entre vientre y vientre consecutivo hay una distancia igual a la mitad de la longitud de
onda. En la onda viajera hay una distancia de una longitud de onda entre dos puntos en
fase consecutivos.

EFECTO DOPPLER


El efecto Doppler es un fenómenofísico donde un aparente cambio de
frecuencia de onda es presentado por una fuente de sonido con respecto
a su observador cuando esa misma fuente se encuentra en movimiento.
Este fenómeno lleva el nombre de su descubridor, Christian Andreas
Doppler, un matemático y físico austríaco que presentó sus primeras
teorías sobre el asunto en 1842.



El ejemplo más divulgado para explicar este fenómeno es...