fenomenos ondulatorios
Páginas: 5 (1070 palabras)
Publicado: 25 de abril de 2014
FENOMENOS ONDULATORIOS EN DOS DIMENSIONES
TALLER 11
A continuación vamos a observar los fenómenos que presentan las ondas que se propagan en dos dimensiones.
Para observar mejor los fenómenos producidos en la cubeta se utiliza la pantalla sobre la cual se proyecta el movimiento.
Reflexión
1. Coloca dentro de la cubeta un obstáculo y genera con la regla un pulso. ¿Qué observas cuando elpulso llega a la barrera? Al observar en la pantalla vemos que el pulso incidente choca contra el obstáculo y se refleja en sentido contrario. ¿Qué fenómeno ocurrió?
Ley fundamental de la reflexión
Consideremos un pulso que incide formando un ángulo i con el obstáculo y se refleja formando un ángulo r.
2. Mide el ángulo de incidencia i, y el ángulo de reflexión r. ¿Cómo son estos ángulos?De acuerdo con las medidas anteriores se puede concluir que las ondas se reflejan teniendo en cuanta que la medida del ángulo de incidencia es igual a la del ángulo de reflexión i = r.
Refracción
Si variamos la profundidad del agua en la cubeta de ondas colocando un vidrio plano en una parte de ella obtenemos dos medios diferentes:
Al generar ondas periódicas, se obtiene la configuraciónobservada en la figura.
3. ¿Cómo son las longitudes de onda en cada uno de los medios? ¿varia la frecuencia de un medio a otro? ¿las velocidades son iguales en los dos medios? ¿Por qué? ¿en cuál región es mayor la velocidad?
Cuando una onda pasa de un medio a otro, experimenta un cambio en la velocidad de propagación llamado refracción de onda.
Ley fundamental de la refracción
Lafigura muestra un pulso en varias posiciones, este alcanza la superficie de separación entre los medios y se sigue propagando por el medio 2.
4. Cuando el pulso cambia de medio ¿varia la longitud de onda? ¿varia la frecuencia? ¿varia la velocidad?
¿En qué medio es mayor la velocidad? ¿Qué fenómeno experimenta el pulso al pasar de un medio a otro?
Consideramos que el pulso alcanza lasuperficie de separación en el punto B y se refracta. Teniendo en cuenta que su propagación en el primer medio es con velocidad constante V1 y en el medio 2 con velocidad constante V2.
5. ¿Qué distancia recorre el extremo del pulso que incidió en B y llego a C en el intervalo de tiempo t? ¿Qué distancia recorre el extremo del pulso que se encontraba en A y llega a D, en el mismo intervalo detiempo.
6. Halla el valor de sen i, sabiendo que el triangulo ABD es rectángulo.
¿Qué representa i? ¿Qué clase de triangulo es BCD? Halla sen r. ¿Qué representa r?
De acuerdo con la figura se puede asegurar que la distancia que recorre el extremo del pulso que incide en B y se propaga en el medio 2, es V2t, mientras el extremo que viene de A y llega a D recorre una distancia V1 t en el medio 1. Seobtiene que:
Sen. 2 = y Sen. r =
7. Comprueba que al dividir sen i entre sen 2 se obtiene:
=
La razón entre el seno del ángulo de incidencia del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre velocidades del movimiento ondulatorio en los dos medios.
8. Con base en la relación
=
Demostrar que =
Llama v1 =velocidad de la onda en el medio 1.
Llama v2 = velocidad de la onda en el medio 2.
λ 1 = longitud de onda de la onda en el medio 1.
λ 2 = longitud de onda de la onda en el medio 2.
¿Como es la frecuencia en los dos medios? ¿Son iguales? ¿Por qué?
Como V1 = f λ 1 a que es igual V2
Remplaza a V1 y a V2 en la expresión
=
Cancela la frecuencia yhas demostrado la expresión
=
Interferencia
La figura ilustra la configuración de interferencia de ondas producidas por dos fuentes que tocan simultáneamente la superficie del agua.
9. Reproduce esta configuración pulsando con dos dedos la superficie de agua de la cubeta.
Las partes claras de la figura representan las crestas. ¿Qué representan las partes oscuras?
La...
TALLER 11
A continuación vamos a observar los fenómenos que presentan las ondas que se propagan en dos dimensiones.
Para observar mejor los fenómenos producidos en la cubeta se utiliza la pantalla sobre la cual se proyecta el movimiento.
Reflexión
1. Coloca dentro de la cubeta un obstáculo y genera con la regla un pulso. ¿Qué observas cuando elpulso llega a la barrera? Al observar en la pantalla vemos que el pulso incidente choca contra el obstáculo y se refleja en sentido contrario. ¿Qué fenómeno ocurrió?
Ley fundamental de la reflexión
Consideremos un pulso que incide formando un ángulo i con el obstáculo y se refleja formando un ángulo r.
2. Mide el ángulo de incidencia i, y el ángulo de reflexión r. ¿Cómo son estos ángulos?De acuerdo con las medidas anteriores se puede concluir que las ondas se reflejan teniendo en cuanta que la medida del ángulo de incidencia es igual a la del ángulo de reflexión i = r.
Refracción
Si variamos la profundidad del agua en la cubeta de ondas colocando un vidrio plano en una parte de ella obtenemos dos medios diferentes:
Al generar ondas periódicas, se obtiene la configuraciónobservada en la figura.
3. ¿Cómo son las longitudes de onda en cada uno de los medios? ¿varia la frecuencia de un medio a otro? ¿las velocidades son iguales en los dos medios? ¿Por qué? ¿en cuál región es mayor la velocidad?
Cuando una onda pasa de un medio a otro, experimenta un cambio en la velocidad de propagación llamado refracción de onda.
Ley fundamental de la refracción
Lafigura muestra un pulso en varias posiciones, este alcanza la superficie de separación entre los medios y se sigue propagando por el medio 2.
4. Cuando el pulso cambia de medio ¿varia la longitud de onda? ¿varia la frecuencia? ¿varia la velocidad?
¿En qué medio es mayor la velocidad? ¿Qué fenómeno experimenta el pulso al pasar de un medio a otro?
Consideramos que el pulso alcanza lasuperficie de separación en el punto B y se refracta. Teniendo en cuenta que su propagación en el primer medio es con velocidad constante V1 y en el medio 2 con velocidad constante V2.
5. ¿Qué distancia recorre el extremo del pulso que incidió en B y llego a C en el intervalo de tiempo t? ¿Qué distancia recorre el extremo del pulso que se encontraba en A y llega a D, en el mismo intervalo detiempo.
6. Halla el valor de sen i, sabiendo que el triangulo ABD es rectángulo.
¿Qué representa i? ¿Qué clase de triangulo es BCD? Halla sen r. ¿Qué representa r?
De acuerdo con la figura se puede asegurar que la distancia que recorre el extremo del pulso que incide en B y se propaga en el medio 2, es V2t, mientras el extremo que viene de A y llega a D recorre una distancia V1 t en el medio 1. Seobtiene que:
Sen. 2 = y Sen. r =
7. Comprueba que al dividir sen i entre sen 2 se obtiene:
=
La razón entre el seno del ángulo de incidencia del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre velocidades del movimiento ondulatorio en los dos medios.
8. Con base en la relación
=
Demostrar que =
Llama v1 =velocidad de la onda en el medio 1.
Llama v2 = velocidad de la onda en el medio 2.
λ 1 = longitud de onda de la onda en el medio 1.
λ 2 = longitud de onda de la onda en el medio 2.
¿Como es la frecuencia en los dos medios? ¿Son iguales? ¿Por qué?
Como V1 = f λ 1 a que es igual V2
Remplaza a V1 y a V2 en la expresión
=
Cancela la frecuencia yhas demostrado la expresión
=
Interferencia
La figura ilustra la configuración de interferencia de ondas producidas por dos fuentes que tocan simultáneamente la superficie del agua.
9. Reproduce esta configuración pulsando con dos dedos la superficie de agua de la cubeta.
Las partes claras de la figura representan las crestas. ¿Qué representan las partes oscuras?
La...
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