PREICFES DE F

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PREICFES DE FÍSICA

• FENÓMENOS ONDULATURIOS
• COLEGIO CRISTIANO LA ESPERANZA
• FELIX ORTIZ TAMAYO

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MOVIMIENTO ONDULATORIO El movimiento ondulatorio
se mide por la frecuencia, es decir, por el
número de ciclos u oscilaciones que tiene por
segundo. La unidad de frecuencia es el hertz
(Hz), que equivale a un ciclo por segundo.Una
onda es una perturbación que avanza o que se
propaga en un medio material o incluso en el
vacío. A pesar de la naturaleza diversa de las
perturbaciones que pueden originarlas, todas las
ondas tienen un comportamiento semejante. El
sonido es un tipo de onda que se propaga
únicamente en presencia de un medio que haga de
soporte de la perturbación.
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Algunas clases de ondas precisan para propagarse
de la existencia de un medio material que haga el
papel de soporte de la perturbación se denominan
genéricamente ondas mecánicas. El sonido, las
ondas que se forman en la superficie del agua,
las ondas en cuerdas, son algunos ejemplos de
ondas mecánicas y corresponden a compresiones,
deformaciones y, en general, a perturbaciones del
medio que se propagan a través suyo. Sin embargo,
existen ondas que pueden propasarse aun en
ausencia de medio material, es decir, en el
vacío. Son las ondas electromagnéticas o campos
electromagnéticos viajeros a esta segunda
categoría pertenecen las ondas luminosas.
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CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS En función del medio
en el que se propagan Ondas mecánicas las ondas
mecánicas necesitan un medio elástico
(sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.
Las partículas del medio oscilan alrededor de un
punto fijo, por lo que no existe transporte neto
de materia a través del medio. Ondas
electromagnéticas las ondas electromagnéticas se
propagan por el espacio sin necesidad de un
medio, pudiendo por lo tanto propagarse en el
vacío. Esto es debido a que las ondas
electromagnéticas son producidas por las
oscilaciones de un campo eléctrico, en relación
con un campo magnético asociado. Las ondas
electromagnéticas viajan aproximadamente a una
velocidad de 300000 km por segundo, de acuerdo a
la velocidad puede ser agrupado en rango de
frecuencia. Este ordenamiento es conocido como
Espectro Electromagnético, objeto que mide la
frecuencia de las ondas
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Ondas gravitacionales las ondas gravitacionales
son perturbaciones que alteran la geometría misma
del espacio-tiempo En función de su propagación
o frente de onda  Ondas unidimensionales las
ondas unidimensionales son aquellas que se
propagan a lo largo de una sola dirección del
espacio, como las ondas en los muelles o en las
cuerdas. Ondas bidimensionales o superficiales
son ondas que se propagan en dos direcciones.
Pueden propagarse, en cualquiera de las
direcciones de una superficie, por ello, se
denominan también ondas superficiales. Ondas
tridimensionales o esféricas son ondas que se
propagan en tres direcciones. Las ondas
tridimensionales se conocen también como ondas
esféricas, porque sus frentes de ondas son
esferas concéntricas que salen de la fuente de
perturbación expandiéndose en todas direcciones.
El sonido es una onda tridimensional.
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En función de la dirección de la
perturbación Ondas longitudinales son aquellas
que se caracterizan porque las partículas del
medio se mueven (ó vibran) paralelamente a la
dirección de propagación de la onda. Por ejemplo,
un muelle que se comprime da lugar a una onda
longitudinal. Ondas transversales son aquellas
que se caracterizan porque las partículas del
medio vibran perpendicularmente a la dirección de
propagación de la onda. En función de su
periodicidad Ondas periódicas la perturbación
local que las origina se produce en ciclos
repetitivos por ejemplo una onda senoidal. Ondas
no periódicas la perturbación que las origina se
da aisladamente o, en el caso de que se repita,
las perturbaciones sucesivas tienen
características diferentes. Las ondas aisladas
también se denominan pulsos.
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VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE UNA ONDA La velocidad
de propagación de una onda depende de la
elasticidad del medio y de las características
inerciales de este, es decir no depende de la
amplitud. T es la tención de la cuerda o el
fuelle µ es la masa por unidad de longitud
µm/l En general la onda se desplaza realizando
un movimiento uniforme vx/t donde x
corresponde a la longitud de onda y t al periodo.
En general
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PREICFES DE FÍSICA

• ACUSTICA
• COLEGIO CRISTIANO LA ESPERANZA
• FELIX ORTIZ TAMAYO

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ONDAS SONORAS
Concepto Las ondas sonoras u ondas acústicas
son ondas mecánicas longitudinales (también
denominadas ondas elásticas) que se distribuyen
en la materia (sólida, líquida o gaseosa) en las
tres dimensiones. No obstante podemos tomar en el
espacio una dirección desde la fuente de origen y
analizarlas como ondas unidimensionales. La
expresión ondas sonoras se debe a que parte de
ellas las que están comprendidas en un espectro
de frecuencias que va desde los 20 Hz a los
20.000 Hz- pueden ser escuchadas por el oído
humano, y constituyen lo que se llama sonido, o
intervalo audible de las ondas sonoras. Las ondas
sonoras que tienen frecuencias por debajo del
intervalo audible se denominan ondas infra
sónicas o infrasonido. Las ondas sonoras que
tienen frecuencias por encima del intervalo
audible se denominan ondas ultrasónicas o
ultrasonido.
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La manifestación de las ondas sonoras en medios
fluídos se produce a partir del movimiento de las
moléculas de dicho medio, hacia uno y otro lado
en la dirección de propagación de la onda. Este
movimiento molecular es muy pequeño, y va
produciendo regiones de compresión y rarificación
por lo que las ondas longitudinales se van
manifestando como pequeños cambios de presión en
el fluido considerado. Los sonidos que el oído
puede percibir, depende de la variación de
presión que el aire experimenta al trasmitirlos.
La máxima variación de presión que nuestro oído
puede tolerar es de 28 N/ m2
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VELOCIDAD DEL SONIDO
En las ondas mecánicas, la velocidad de
propagación es función de las propiedades
elásticas e inerciales.del medio. Las ondas
sonoras, como son ondas longitudinales, la
propiedad elástica está descripta en cómo
responde el medio a los cambios de presión, y
esta respuesta en el caso de los fluídos gaseosos
se produce con una variación de volumen. Como
estas variaciones de presión y de volumen se
producen demasiado rápido en relación a la
conductividad térmica de los gases, podemos decir
que no se producen transferencias de calor en
estas variaciones de presión
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Velocidad del sonido en diferentes medios
A continuación detallaremos los valores de la
velocidad de propagación de las ondas sonoras en
diferentes medios Medio fase temperatura ºC
velocidad m/s Aire gas - 0 - 331 Aire gas
20 - 343 Helio gas - 0 - 965 Hidrógeno gas - 0
- 1270 Oxígeno gas - 0 - 317 Vapor de agua gas
- 100 - 405 Agua líquido - 0 - 1402 Agua
líquido - 20 - 1482 Agua de mar líquido - 13 -
1500 Aluminio sólido - 6300 Acero sólido - 6100
Vidrio (Pyrex) sólido 5600 Hielo sólido - 3200
Corcho sólido - 500
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CUALIDADES DEL SONÍDO
El sonido tiene cuatro cualidades básicas
CUALIDADES EFECTOS
ALTURA GRAVE/AGUDO
INTENSIDAD FUERTE/DÉBIL
DURACIÓN LARGO/CORTO
TIMBRE COLOR
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• DURACIÓN
• Esta cualidad está relacionada con el tiempo
  de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos
  escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos,
  etc..
• TIMBRE
• Es la cualidad que permite distinguir la
  fuente sonora. Cada material vibra de una forma
  diferente provocando ondas sonoras complejas que
  lo identifican.Eres capaz de distinguir el
  sonido de una trompeta y de una flauta?

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• ALTURA O TONOEstá determinada por la velocidad
  de vibración del cuerpo. Medimos esta
  característica en ciclos por segundos o Hercios
  (Hz). Los humanos podemos percibir los sonidos
  comprendidos entre 20Hz y 20.000Hz. Por debajo
  tenemos los infrasonidos y por encima los
  ultrasonidos.
• INTENSIDAD
• Nos permite distinguir si el sonido es
  fuerte o débil. Está determinado por la cantidad
  de energía de la onda. Los sonidos que percibimos
  deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no
  llegar al umbral de dolor (140 dB). Este
  parámetro lo medimos con el sonómetro y los
  resultados se expresan en decibelios (dB).

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CLASIFICACIÓN DE LA INTENSIDAD

• INTENSIDAD AUDITIVA Depende del oído relaciona
  la intensidad auditiva y la física
• donde I0 10-12 w/m2 o
  10-16 w/cm2
• Su unidad de medida es beles ó decibeles
• INTENSIDAD FÍSICA Es la cantidad de energía que
  transporta una onda sonora, en la unidad de
  tiempo, a través de una unidad de superficie.
• Su unidad de medida

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FUENTES SONORAS

• Cuerdas sonoras es una cuerda sujeta en los
  extremos que se hace vibrar produciendo lo que
  gráficamente se conoce como armónico.

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FUENTES SONORAS

• Tubos sonoros son cavidades que contienen aire y
  producen sonido al hacer vibrar las moléculas
  encerradas. Se clasifican en
• Tubos abiertos
• Tubos cerrados n impar.

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EFECTO DOPPLER

• I CASO
• a) Fuente en reposo y observador se acerca
• b) Fuente en reposo y observador se aleja

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EFECTO DOPPLER

• II CASO
• a) Observador en reposo y fuente se acerca
• b) Observador en reposo y fuente se aleja

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EFECTO DOPPLER

• III CASO
• Observador y la fuente se mueven
  simultáneamente

O f O f o f o f
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EJERCICIOS

• PÁGINA 75 DEL MÓDULO