ONDAS - Física

En una cuerda de un extremo tomada con la mano y el otro extremo atada a un muro, Al causar una cierta perturbación se puede propagar por un medio material. Al producir un pulso (Energía que se propaga por el espacio y que produce una cierta perturbación) en la cuerda, este fue capaz de viajar hasta chocar con el muro donde una parte fue absorbida y otra parte fue reflejada.

1.- ¿QUÉ ES UNA ONDA? De un ejemplo

Una onda es una perturbación que se propaga por el espacio y que es capaz de transportar energía de un punto a otro, pero no materia.

Ejemplo: Una onda que se produce cuando una gota cae en un estanque de agua.

2.-  ¿Cómo se clasifican las ondas? Describa cada una de ellas y dé un ejemplo.

RESPUESTA:

Las ondas se pueden clasificar en:

a.         Ondas transversales

b.        Ondas longitudinales

c.         Ondas viajeras

d.        Ondas estacionarias

e.         Ondas armónicas

a. Ondas transversales 

b. Ondas longitudinales

c. Ondas viajeras

Cada vez que oímos el timbre que anuncia el recreo en el colegio, o la música en una casa cercana, es porque las ondas que transportan energía sonora han logrado viajar desde la fuente hasta nuestros oídos. Lo mismo ocurre cuando sentimos las oscilaciones de un temblor: se trata en ese caso de ondas sísmicas que se han propagado desde el epicentro hasta nuestra posición. Estas ondas que se propagan libremente por el espacio, transportando energía, se denominan ondas viajeras, y pueden ser mecánicas o electromagnéticas, transversales o longitudinales. En este tipo de ondas sucede que la amplitud va disminuyendo a medida que se aleja de su fuente, de la misma manera que un sonido se hace cada vez más débil con la distancia.

d. Ondas estacionarias

Este tipo de ondas se forman cuando una onda viajera se refleja invertida con respecto de la onda incidente, en el extremo de un determinado medio; de esa manera, ambas ondas se superponen (la original y la reflejada), generando una onda que parece estar fija. Entonces, cada partícula del medio oscila con una amplitud fija. Este fenómeno puede ocurrir en cuerdas vibrantes, como las del piano o la guitarra, y en tubos como el caso de una flauta o el tubo de un órgano. En las ondas estacionarias la energía no se propaga libremente, sino que está confinada en una determinada región del espacio.

e. Ondas armónicas

En una onda de este tipo, los pulsos que producen la vibración se suceden con un período fijo, es decir, están espaciadas con igual intervalo de tiempo, como si dejásemos caer gotas de agua (de igual masa) sobre un estanque cada un segundo: se producirían ondas circulares que podríamos denominar armónicas. Este tipo de ondas también se denominan periódicas, por tener un período característico, como el caso de un sonido producido por un diapasón que genera un tono puro, con una frecuencia que es siempre la misma.

Una onda sísmica viaja desde el epicentro hasta el lugar donde es registrada. Entre más lejos estemos de la fuente, más débil se sentirá la vibración.

Una onda estacionaria se produce en la cuerda de un instrumento musical.

¿Qué tienen en común las ondas sonoras que se propagan a través del aire, las que se producen en la superficie del agua, en una cuerda, o el pulso que se mueve en un resorte.

RESPUESTA:

Que todas las ondas se propagan a través de un medio material formado por partículas. A estas ondas se les denomina ondas mecánicas.

3.- ¿Existen acaso ondas  que se puedan propagar en ausencia de un medio material?

RESPUESTA:

Si, por ejemplo cuando los satélites son capaces de retransmitir las ondas de radio  en el espacio sin un  medio material.

 Este tipo de ondas que no necesitan un medio material para propagarse se denominan ondas electromagnéticas. Ejemplo de ellas son las ondas que emiten un teléfono celular o un control remoto.

4.- Nombre las propiedades de las ondas – Descríbalas cada una de ellas

RESPUESTA:

Las propiedades de las ondas, son:

·       Difracción

·       Refracción

·       Superposición

DIFRACCIÓN

La difracción se produce cuando la longitud de la onda, en este caso la longitud de onda del sonido o de la luz, es menor o similar a la longitud de la abertura, en este punto (la abertura) es donde la onda se difracta, posibilitando que la  dirección de propagación se amplíe.

REFRACCIÓN DE ONDAS

Si dos botes están en un lago separados por varios metros, es posible que los tripulantes puedan escuchar sonidos del otro bote lejano (ver dibujo A).

La ilustración nos enseña que la rapidez del sonido se modifica si cambia la temperatura del medio, en el aire, por ejemplo, viaja más rápido si mayor es su temperatura. En un lago, la temperatura en las cercanías del agua es menor; esto hace que el sonido cambie su trayectoria, volviendo a las cercanías del agua, cosa que no ocurre en tierra (ver dibujo B).

 Este fenómeno se llama refracción de una onda sonora.

SUPERPOSICIÓN DE ONDAS

Escuchando atentamente el sonido que se produce en el patio o en un lugar muy concurrido, verificamos la capacidad de las ondas sonoras de superponerse, sin perder las cualidades de cada una. Esta es una propiedad de los fenómenos ondulatorios.

Este fenómeno, en que la frecuencia de la onda sufre un cambio producto del movimiento relativo que hay entre la fuente sonora y el receptor, se denomina efecto Doppler.

EFECTO DOPPLER

El tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.