movimiento ondulatorio

FISICA ll

Movimiento Ondulatorio




Dr. Lázaro Abdiel Falcón Franco
Equipo 4
T. M.




Integrantes:
Montserrat Díaz Velázquez
Diego Arturo Gaytán Medina
Perfecto Martínez Velazco
Alondra Peña Cuellar
Jesús Ernesto Villasana Alarcón
Irving Serna Valadez








5. Movimiento Ondulatorio
5.1 Propagación de una perturbación en un medio material.
5.2Cálculo de la velocidad de propagación de una perturbación transversal.
5.3 Cálculo de la velocidad de propagación de una perturbación longitudinal.
5.4 Movimiento de una Onda.
5.5 Representación gráfica de un movimiento ondulatorio.











Movimiento Ondulatorio
Se puede definir como movimiento ondulatorio; la propagación de una perturbación en un medio. Veamos algunosejemplos.
Sujetamos un extremo de una cuerda en la pared. Tomamos el otro extremo con la mano y le damos una sacudida. A lo largo de la cuerda se va propagando una ondulación. En este caso la perturbación no es otra que un desplazamiento vertical de una parte de la cuerda y el medio en el que se propaga es la propia cuerda.
Lanzamos una piedra a un estanque en reposo y observamos cómo se forma unapequeña ola que avanza en todas direcciones. Aquí la perturbación es un desplazamiento arriba y abajo de las moléculas de agua y el medio el agua del estanque.
Golpeamos la membrana tensa de un tambor, esta comenzará a vibrar transmitiendo esta vibración a las moléculas de aire vecinas, que a su vez la transmitirán a otras. La perturbación es, en este caso, una vibración, que producida en unamembrana, se transmite por el aire (el medio en este caso).
En todos los ejemplos anteriores las partículas materiales que constituyen el mediose ponen en movimiento al paso de la onda pero no viajan por el medio como lo hace la onda.
En este punto es necesario decir que existen ondas que no necesitan ningún medio para propagarse, tales son: Las ondas electromagnéticas.
 3. Descripción matemática delmovimiento ondulatorio 

Consideremos una función
x= f(x)
Representada gráficamente por la curva continua de la figura. Si reemplazamos x por x-a obtenemos la función
x=f(x-a)

Evidentemente, la forma de la curva no ha cambiado; los mismos valores de x se obtienen para valores de x aumentados en a. En otras palabras, suponiendo que a es positiva, vemos que la curva ha sido desplazada, sindeformación, hacia la derecha una cantidad a. Análogamente tenemos que
x=f(x+a)
Corresponde a un desplazamiento rígido de la curva, hacia la izquierda, en la cantidad a. Si a = v t, donde t representa el tiempo, obtenemos una curva "viajera", esto es
x=f(x-v t)
representa una curva que se mueve hacia la derecha con velocidad v, llamadavelocidad de fase. Del mismo modo
x=f(x+v t)
representauna curva que se mueve hacia la izquierda con velocidad v. Concluimos entonces que una expresión matemática de la forma

es la adecuada para describir una situación física que "viaja" o "se propaga" sin deformación en la dirección del eje X, esto es una onda. La cantidad x(x , t) puede representar las más diversas magnitudes, tale como la deformación en un sólido, la presión en un gas ,un campoeléctrico o magnético o incluso una densidad de probabilidad como ocurre en física cuántica


5.1 Propagación de una perturbación en un medio material
Algunas clases de ondas precisan para propagarse de la existencia de un medio material que haga papel de la perturbación; se denominan genéricamente ondas mecánicas.
Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:
En función delmedio en el que se propagan
Ondas mecánicas: Una onda mecánica es una perturbación de las propiedades mecánicas de un medio material (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga en el medio.
Todas las ondas mecánicas requieren:
1. Alguna fuente que cree la perturbación.
2. Un medio en el que se propague la perturbación.
3. Algún medio físico a través del cual...