Conceptos de Física II - Prueba 2 PDF
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Universidad de Viña del Mar
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Este documento proporciona una descripción general de los conceptos relacionados con las ondas. Incluye información sobre ondas mecánicas, transversales, longitudinales e interferencia. También se discute el efecto Doppler y la energía cinética en osciladores armónicos simples.
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Conceptos miércoles, 23 de octubre de 2024 21:39 Ondas mecánicas: son ondas que viajan por algún material llamado medio, es una perturbación que viaja por un material o una sustancia que es el medio de la onda Onda Transversal :Los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a...
Conceptos miércoles, 23 de octubre de 2024 21:39 Ondas mecánicas: son ondas que viajan por algún material llamado medio, es una perturbación que viaja por un material o una sustancia que es el medio de la onda Onda Transversal :Los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección en que la onda viaja por el medio, hacia arriba y abajo, en una cuerda estirada es un ejemplo de un pulso de onda. Ondas Longitudinales: Los movimientos de las partículas del medio son hacia adelante y hacia atrás en la misma línea en que viaja la onda. Cuando una onda senoidal pasa por un medio, todas las partículas del medio sufren movimiento armónico simple con la misma frecuencia. la rapidez de la onda depende únicamente de las propiedades mecánicas del medio. En este caso, aumentar hace que disminuya, de modo que el producto no cambie, y las ondas de todas las frecuencias se propagan con la misma rapidez. Por el momento sólo consideraremos las ondas de este tipo. Movimiento ondulatorio es una perturbación del estado de equilibrio que viaja de una región del medio a otra, y siempre hay fuerzas que tienden a volver el sistema a su posición de equilibrio cuando se le desplaza. Interferencia: cuando dos o más ondas se superponen y combinan para formar una nueva onda Este fenómeno puede resultar en la amplificación o cancelación de las ondas originales, dependiendo de cómo se alineen. + Interferencia constructiva: Ocurre cuando las crestas y valles de dos ondas se alinean, sumándose y resultando en una onda de mayor amplitud. +Interferencia destructiva: Ocurre cuando la cresta de una onda se alinea con el valle de otra, cancelándose mutuamente y resultando en una disminución o eliminación de la amplitud. Superposición de ondas: dos o más ondas que se encuentran en el mismo punto del espacio y al mismo tiempo se combinan para formar una nueva onda. Esta nueva onda resulta de la suma algebraica de las amplitudes de las ondas individuales en cada punto del espacio. Ondas audibles: se encuentran dentro del intervalo de sensibilidad del oído humano. Ondas infrasónicas: tienen frecuencias por abajo del intervalo audible. Ondas ultrasónicas: tienen frecuencias por arriba del alcance audible. La rapidez de las ondas sonoras en un medio depende de la compresibilidad y la densidad del medio. Efecto doppler: Si una fuente puntual emite ondas sonoras y el medio es uniforme, las ondas se mueven con la misma rapidez en todas direcciones, alejándose radialmente de la fuente (onda esférica). Rapidez del sonido en el medio: Rapidez con que se mueve el observador: Rapidez con que se mueve la fuente: Oscilación: es un movimiento periódico, es decir, un movimiento repetitivo en el que un objeto regresa a una posición conocida después de un intervalo de tiempo fijo. onda periódica, la forma de la cuerda en cualquier instante es un patrón repetitivo. Amplitud ( desplazamiento máximo con respecto al punto de equilibrio, se suele escribir de forma positiva. Se mide en metros. Oscilación completa o “ciclo”: estamos hablando de un viaje de “ida y vuelta”, por ejemplo, ir desde una “cresta” hasta la siguiente “cresta”, ir desde un “valle” hasta el siguiente “valle” o ir desde el punto de equilibrio hasta el siguiente (pasando por una cresta y un valle) Prueba 2 página 1 (pasando por una cresta y un valle) Longitud de onda (λ): distancia entre una cresta y la siguiente, o de un valle al siguiente, o de cualquier punto al punto correspondiente en la siguiente repetición de la forma. Se mide en metros/ciclos Periodo ( Es el tiempo que tarda una vibración completa o ciclo. Se mide en segundos o se dice “segundos por ciclo” (siempre es positiva) Frecuencia ( : Es el número de ciclos por unidad de tiempo. Se mide en Hertz, 1[ = 1[ 1 ] = 1[1⁄ (siempre es positiva) Frecuencia angular ( Es 2 veces la frecuencia, Representa una rapidez de cambio de una cantidad angular. Se mide en [ Rapidez de propagación ( Distancia que recorre un punto de la onda en un determinado tiempo. Rapidez con que viaja un ciclo o patrón de onda avanzando una longitud de onda en el lapso de un periodo. Se mide en [m/s]. Esta es una vibración “rápida”, porque y son grandes y es pequeño, una vibración “lenta” sería todo lo contrario Onda transversal: Onda cuya dirección es perpendicular al desplazamiento del medio. Movimiento armónico simple: cuando la fuerza que actúa en un objeto es proporcional a la posición del objeto relativo con alguna posición de equilibrio y la fuerza se dirige siempre a la posición de equilibrio. O se llama constante de fase o ángulo de fase inicial La fase de la velocidad difiere de la fase de la posición en 90° o π/2 radianes cuando x es máximo o mínimo, v es cero cuando x es cero, v es máxima o mínima La fase de la aceleración difiere de la fase de la posición en 180° o π radianes cuando x es máximo, a es mínimo (o máxima pero en sentido contrario) Energía del oscilador armónico simple: Considerando el sistema bloque-resorte (de forma horizontal), donde no hay fricción y el sistema está aislado, entonces la energía mecánica se conserva (la energía total es constante). También consideremos que el resorte no tiene masa. Prueba 2 página 2