Previo 1 acústica y óptica Facultad de Ingeniería

Lee y contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es la diferencia entre una onda longitudinal y transversal?

La onda longitudinal es aquella onda dónde el desplazamiento de las partículas en el medio es paralelo a la dirección del frente de onda, por ejemplo, un resorte empotrado en un extremo que se estira de atrás hacia enfrente.

Por otra parte, en la onda transversal, el desplazamiento de las partículas es perpendicular a la dirección de la onda, por ejemplo, un resorte empotrado en un extremo que se mueve de arriba abajo en el otro extremo.

[pic 1]

1. ¿Cómo se calcula la rapidez de propagación de las ondas en una cuerda tensa, en términos de la tensión y la densidad lineal de masa?

Para conocer la rapidez de propagación de una onda se utiliza la siguiente expresión matemática:

[pic 2]

𝑇

𝑣 = √[pic 3]

𝜇

Dónde:

v= rapidez de propagación de la onda transversal en una cuerda [m/s] T= tensión de la cuerda [N]

μ= densidad lineal de la cuerda [kg/m]

1. ¿Qué es una onda estacionaria?

Una onda estacionaria es el resultado de la superposición de una onda incidente con una reflejada, de iguales amplitudes, frecuencias y rapideces de propagación.

[pic 4]

1. ¿Qué se entiende por “modos de vibración”?

Es un patrón o forma característica en el que vibra un sistema mecánico. En el caso de una cuerda se entiende como el número de ondas estacionarias contenidas a lo largo de la cuerda.

[pic 5]

1. ¿Cómo se calcula la longitud de la onda del enésimo modo de vibración?

Con la siguiente fórmula:

Dónde:

λ𝑛 =

2𝐿

𝑛 = 1,2,3 …[pic 6]

𝑛

λn=Longitud de la onda del enésimo modo de vibración [m] L= Longitud de la cuerda [m]

n= Modo de vibración [1]

1. ¿Cómo se calcula la frecuencia natural (de resonancia) del enésimo modo de vibración?

Se calcula de la siguiente manera:

𝑛[pic 7]

Dónde:

𝑓𝑛 = 2𝐿 𝑣

fn= Frecuencia natural del enésimo modo de vibración [Hz] n= Modo de vibración [1]

L= Longitud de la cuerda [m]

v= Velocidad de propagación de las ondas en la cuerda [m/s]

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