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 MOVIMIENTO ONDULATORIO

1. CONCEPTO DE ONDA.

Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio.

Las partículas del medio por el que se propaga la onda vibran alrededor de posiciones de equilibrio y transmiten la vibración a las partículas vecinas.











Las ondas se pueden clasificar atendiendo a varios criterios:

Según la forma detransmitirse la perturbación:

Ondas longitudinales: las partículas vibran en la misma dirección de propagación de la onda (sonido, ondas de un muelle).

Ondas transversales: las que las partículas vibran en dirección perpendicular a la de propagación de la onda (ondas de una cuerda, “ondas del agua”, ondas electromagnéticas).
Las ondas transversales se puedenpolarizar.



Según el medio de propagación:
Ondas materiales: necesitan medio material para propagarse.
Ondas electromagnéticas: no necesitan medio material para propagarse.




Según el número de dimensiones en que se propaga la energía,:
unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales.










2. MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO

Amplitud(A). Máxima elongación con la que vibran las partículas. (m)

Periodo (T) . Tiempo que tarda en producirse una oscilación (s)
También es el tiempo que tarda en producirse una onda.

Frecuencia (f). Numero de vibraciones por unidad de tiempo o el número de ondas que pasan por un punto en la unidad de tiempo(s-1=Hz)

Frecuencia angular o pulsación (w) (rad/s)

Longitud de onda (l).Distancia mínima entre dos puntos que oscilan en fase.






Velocidad de vibración (v). Es la velocidad con la que vibran las partículas del medio ( m/s).

Velocidad de propagación ( c) . Es la velocidad con la que se propaga la onda de un punto a otro (m/s).

La velocidad de propagación está relacionada con la longitud de onda y la frecuencia : c = l.f






3. ONDAS ARMÓNICASUNIDIRECCIONALES

Una onda armónica unidireccional es la propagación en el espacio de un movimiento vibratorio armónico en una sola dirección.

Supongamos una onda armónica transversal que se propaga por una cuerda. El punto situado en el origen ( x = 0) comienza a vibrar según la ecuación:

y = A sen wtx= o x

Un punto situado a una distancia x del origen comienza a vibrar un rato después. Si la onda tarda t´en llegar allí, el tiempo que está vibrando el punto x es t-t´




x = o x

La ecuación de su movimiento será y = A sen w(t-t´)











Si en el instante inicial la partícula en x = 0 seencuentra en una posición distinta al equilibrio habrá que introducir un desfase φo




Si la onda se propaga hacia la izquierda






También se puede usar la función coseno.





Para conocer la velocidad de vibración y la aceleración de un punto cualquiera por el que se propaga la onda.


4. ENERGÍA DE LAS ONDAS

En una onda armónica, la energía que se transfiere deun punto a otro es la de un oscilador armónico

E = ½ mv2(max)


5. FRENTE DE ONDAS

Cuando tenemos un conjunto de ondas, un frente de ondas es una línea que une los puntos con el mismo estado de vibración.
Si el medio es homogéneo, los frentes de ondas son superficies planas ( unidimensionales, circunferencias concéntricas( bidimensionales)o esferas (tridimensionales)









6. INTENSIDAD DE LAS ONDAS

Intensidad de una onda es la energía que atraviesa por unidad de tiempo, la unidad de superficie perpendicular la dirección de propagación.

I = E/tS = P/S ( W/m2)


Si tenemos un foco emisor de ondas la energía que emite se reparte...