Estudiante
MARCO TEÓRICO
1. Ondas Mecánicas
Las ondas mecánicas o materiales precisan de un medio material (sólido, líquido o gaseoso) para transmitir la energía mecánica que transportan. La elasticidad y la rigidez del medio determinan la velocidad de propagación de la onda por el medio,pudiendo expresar su influencia así: v = rigidez elasticidad. Son ondas mecánicas el sonido, las ondas sísmicas, las olas en la superficie de un líquido, las ondas en una cuerda o en un muelle.
Ondas Longitudinales y Transversales:
Longitudinales: Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación dela onda. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.
Transversales: Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una ondatransversal se mueve en el plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo.
2. Propiedades de las ondas
Reflexión y refracción
Reflexión Refraccion
Las ondas pueden cambiar de dirección dentro de un mismo medio cuando inciden sobre la superficie de separación de dos medios, este fenómeno se llamareflexión, en la reflexión se cumple que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión: i = r
También puede ocurrir que al pasar las ondas de un medio a otro cambie su dirección, este fenómeno se llama refracción y va siempre acompañado de un cambio de la velocidad de propagación de la onda. En la refracción se cumple la ley de snell:
sen i /sen r = v1/ v2 donde v1 es la velocidad en el medio 1 y v2 la del medio 2.
Difracción
Este fenómeno se produce cuando un obstáculo impide el avance de una parte de un frente de onda. Según el principio de Huygens, cada punto alcanzado por la onda se comporta como un nuevo punto emisor de ondas, de esta forma se explica que las ondas logran bordear el obstáculo y propagarse detrás.
Para quese aprecie bien este fenómeno el tamaño del obstáculo no debe ser muy superior a la longitud de onda.
Polarización
En las ondas transversales es posible que todas las partículas alcanzadas por la onda vibren en la misma dirección, entonces se dice que la onda esta polarizada y se llama plano de polarización al plano formado por la dirección de la vibración y la dirección de propagación.En el caso de que las partículas alcanzadas por la onda tengan varias direcciones de vibración, es posible que al pasar por un filtro determinado solo se propaguen las vibraciones de determinada dirección, es decir la onda se polariza.
Interferencias
La interferencia es la concurrencia de dos ondas en un punto del espacio. El resultado que se obtiene es otra onda, que escombinación de las ondas concurrentes. (Principio de Superposición)
Alrededor de 1860 el físico danés Huygens propuso un mecanismo simple para trazar la propagación de ondas. Su construcción es aplicable a onda mecánicas en un medio material.
3. Principio de Huygens
Un frente de onda es una superficie que pasa por todos los puntos del medio alcanzados por el movimiento ondulatorio en elmismo instante. La perturbación en todos esos puntos tiene la misma fase. Podemos trazar una serie de líneas perpendiculares a los sucesivos frentes de onda. Estas líneas se denominan rayos y corresponden a las líneas de propagación de la onda. La relación entre rayos y frente de ondas es similar a la de líneas de fuerza y superficies equipotenciales. El tiempo que separa puntos correspondientes...
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