Concepto de movimiento ondulatorio

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Concepto de movimiento ondulatorio

El movimiento ondulatorio es producto de un generador de fuente de onda los cuales provocan perturbaciones en el espacio que nos rodean y que son del tipo armónico simple

Por ejemplo

El péndulo

Tambores

Cuerdas de guitarra

Bocinas

El sol

Un foco

Una onda se puede definir como la perturbación que se produce en el medio que se propaga

Existen varios tipos de ondas que se pueden clasificar de acuerdo con el tipo de propagación

Ondas

Transversales (son perpendiculares la onda y el medio)

Longitudinales (son paralelos la onda y el medio)

Estacionarias: son aquellas donde la onda transmitida y la onda reflejada tienen la misma longitud y amplitud

Ejemplo el sonido

Tiene

La misma frecuencia

Misma longitud de onda

Misma onda

Las ondas transversales y longitudinales se puedes en clasificar en 3 tipos:

Ondas transversales y longitudinales

Lineales y unidimensionales

Planas o bidimensionales

Espaciales o tridimensionales

RAPIDEZ DE PROPAGACION DE UNA ONDA LONGITUDINAL

D= Densidad del medio

Y= Modulo de Young

β= Modulo de comprensibilidad

γ= Calor especifico

P= Presión del gas

V= √(Y/D) SOLIDOS

V=√(β/D) LIQUIDOS

V= √(γP/D) GASES

LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS NO SE TRANSMITE CON LA MISMA RAPIDEZ EN SOLIDOS LIQUIDOS Y GASES

Las ondas se transmiten más lentamente en gases

V=√(F/(m⁄l))

V=√(F/M)

RAPIDEZ DE PROPAGACION PARA ONDA TRANSVERSAL

F=FUERZA O TENSION DE LA CUERDA

M=MASA DE LA CUERDA

L=LONGITUD

M= DENSIDAD DE LA MASA DE LA CUERDA

PROBLEMAS:

CUAL SERA LA RAPIDEZ DEL SONIDO EN EL AIRE A UNA TEMPERATURA DE O°C Y 1 ATM?

LA DENSIDAD DEL AIRE EN ESTAS CONDICIONES ES DE 1.293 g⁄〖dm〗^3

LA DENSIDAD DEL MERCURIO ES DE 13.6g⁄〖dm〗^3

CONSIDERESE GAS DIATOMICO (1.4)

DATOS

TEMP. 0°C

1 ATM

1.293g⁄〖dm〗^3

13.6g⁄〖dm〗^3

GAS DIATOMICO

FORMULA

V= √(γP/D) GASES

DESARROLLO

1.293g⁄〖dm〗^3 ((1Kg/1000g)(10dm/1)(10dm/1)((10dm/1)

1293/1000=1.293Kg⁄m^3

D=13.96g⁄〖dm〗^3 =13600Kg⁄m^3

g=9.81m⁄s^2

P=(3600Kg⁄m^3 } (9.81m⁄s^2 )(0.76m)=101.3x〖10〗^3 N/m^2

V=√(((1.4)(101.3x〖10〗^3 N/m^2 ))/1.293)

RESULTADO

331.1840 m/S

VELOCIDAD Y /O RAPIDEZ DEL SONIDO

Si se conoce la longitud de onda y su frecuencia es posible determinar su velocidad

Formula:

V= λf

λ= longitud de onda

F=frecuencia

V=velocidad

Ejemplo:

Tiempo: 0.7s

λ=80cm =0.80 m

F=?

Formula

V= λf

Despeje

f= v/λ

desarrollo:

2.5/0.7=3.5

f= 3.5/0.8=4.375Hz

VELOCIDAD DE UNA ONDA sonora EN EL AIRE

SE HA DETERMINADO QUE 273°K O 0°C ES DE 331m⁄(s ,)SI LA TEMPERATURA DEL AIRE CAMBIA ENTONCES LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AURE TAMBIEN CAMBIA

DATOS

V0=331m⁄(s ,)

T0=273K

T=TEMPERATURA DEL AMBIENTE

V=VELOCIDAD DEL SONIDO

DESARROLLO:

27°C273°K=300.15

V=(331)√(300.15/273)=347.08m⁄s

¿A QUE TEMPERATURA EN °C DEBE SE ESTAR 1ATM DE AIRE ´PARA QUE LA VELOCIDAD DEL SONIDO SEA DE 300(m/s)?

DATOS

°C

1ATM

Vs=300m/s

V0=3312m/s

T0=273°K

FORMULA

V=V_0 √(█(T@T_0 ))

DESPEJE

T=T_0 〖(V/331)〗^2

DESARROLLO

273°K(〖(300/331)〗^2

T=224.25°K

224.25-273.15

RESULTADO

T=-48.9°C

FeNoMeNoS QuE SuCeDeN En La PrOpAgAcIoN dE uN MoViMiEnTo OnDuLaToRiO

Movimiento ondulatorio

El movimiento ondulatorio se manifiesta cuando la energía que se propaga en un medio elástico produce movimientos que lo cambian.

Onda mecánica elástica : es una perturbación que se mueve en un medio a cierta velocidad, de tal forma que cualquier partícula del medio que este en reposo, empezara a oscilar mientras la perturbación pasa por ese lugar.

Elongación : es la distancia que existe entre la posición de una partícula cuando el medio esta en reposo y la posición de la misma cuando hay una perturbación.

Amplitud : es la elongación máxima que puede producir una perturbación a las partículas del medio.

Longitud de onda : es la distancia que existe entre dos crestas o dos valles consecutivos.

Cresta : desplazamiento o deformación máxima positiva del medio cuando pasa una perturbación, medida desde su posición de reposo.

Valle : desplazamiento o deformación máxima negativa que sufre el medio medido a partir de la posición de reposo.

Nodos : puntos que permanecen sin cambio (posición) cuando existe una perturbación.

Periodo : Tiempo necesario para que pase una onda completa o ciclo.

Frecuencia : Es el número de ondas o ciclos por unidad de tiempo.

Formula para calcular frecuencia f = 1 / T

Donde f = frecuencia (unidad : s-1 , Hertz)

T = periodo (unidad : s / ciclos)

Formula para determinar la velocidad de una onda es :

V = f  ó V =  / T

V = Velocidad de onda ( m / s)

F = Frecuencia (s-1, hertz)

 = Longitud de onda ( metros )

Tipos de

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