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TEMA 4:
Vibraciones y
ondas
Lic. Fis. Jos Rubio
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El concepto general de movimiento ondulatorio
Al desplazar un trozo del muelle en sentido
longitudinal y soltarlo, se produce una
oscilacin que se propaga a todas las
partes del muelle comenzando a oscilar
Si en una cuerda tensa horizontal, se hace
vibrar uno de sus extremos, la altura de ese
punto vara peridicamente
Un movimiento ondulatorio es la propagacin de una perturbacin de
alguna magnitud
fsica a travs del espacio. Se suele denominar onda a la propia
perturbacin
El movimiento ondulatorio no transporta materia, lo que se
propaga es la perturbacin
Las partculas del medio alcanzadas por sta, vibran alrededor de
su posicin de
equilibrio
En un movimiento ondulatorio no hay transporte de materia,
pero s hay transporte de energa y de momento lineal
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Clasificacin de las ondas segn su naturaleza
necesitan un medio material que sirva de soporte para su
propagacin.
no necesitan un medio material para su propagacin.
El sonido y las ondas que se propagan en la superficie del
agua,
en una cuerda y en un muelle, son ondas mecnicas.
Los rayos X, la luz visible o los rayos ultravioleta, son
ondas
electromagnticas.
MECNICAS
ELECTROMAGNTICAS
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Clasificacin de las ondas segn la direccin de propagacin
TRANSVERSALES
La direccin de propagacin es perpendicular a la direccin en
que tiene lugar la perturbacin
La direccin de propagacin coincide con la direccin de la
perturbacin.
El sonido, las ondas ssmicas P y las que se propagan en un
muelle, son ondas longitudinales.
LONGITUDINALES
Las ondas en una cuerda, las ondas electromagnticas y las
ondas ssmicas S, son ondas transversales.
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Movimiento Vibratorio
Oscilacin o vibracin completa del objeto
unido al resorte
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Movimiento Vibratorio
Un objeto que cuelga verticalmente del extremo
de un resorte, se comporta de la misma forma que
el objeto unido a un resorte horizontal,
si el roce es cero.
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Movimientos independientes de la masa
Dos esferas de
distinta masa
caern con la
misma
aceleracin g.
Se deslizan sin friccin
por el mismo plano
inclinado, bajarn juntas a
la misma fraccin de g.
Amarradas a cordones
de la misma longitud,
para formar pndulos,
oscilarn al unsono.
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Frank Oppenheimer, en el Exploratorium de San Francisco.
Una recta trazada por un pndulo que
deja escapar arena, sobre la banda
trasportadora inmvil.
Cuando la banda transportadora se
mueve uniformemente, se traza una
senoide.
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Descripcin de una onda
Registro del movimiento vibratorio.
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Perturbacin producida
en una cuerda
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Ondas en el agua
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Vista superior de las ondas en el agua
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Cuatro ondas con diferentes
fases
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y
o x
Ondas armnicas. Funcin de onda
Una onda armnica es la propagacin de una perturbacin originada
por un m.v.a.s.
Su forma se corresponde con una funcin
armnica (seno o coseno)
Los puntos que en un instante tiene
elongacin mxima se denominan
vientres
Aquellos que tienen elongacin nula se denominan nodos
A
-A
P
xp
nodo
vientre
La funcin de onda es la ecuacin que describe un movimiento
ondulatorio
La elongacin del punto O en cualquier instante t es: y0 (t) = A
sen t siendo = 2
El tiempo que tarda la perturbacin en llegar a un punto P del
eje situado a una
distancia xp del foco O es t = xp / v
La ecuacin de onda o funcin de onda es:
v
xtsenA)t,x(y
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FIN
