3) Ondas
3) Ondas
3.1) Definición
La onda es una perturbación que se propaga transfiriendo energía y cantidad de movimiento.
Esta transferencia de cantidad de movimiento y energía, debe considerarse como una forma desarrollada por el universo para transferir información.
E[pic]
Espectro EM
3.2) Clasificación
i) Por el medio de propagación
j) Ondas mecánicas, OM
Requieren de un material para propagarse.
Ejems:
“Onda sonora”
“Onda en cuerda”
“Onda de torsión”, “presión”…
jj) Ondas electromagnéticas, OEM
No requieren necesariamente de un medio material para propagarse.
Ejems:
“Luz” (OEM (EM de Maxwell)
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic], O.E.M. ( (OE “+” OM (
ii) Por el movimiento relativo del medio respecto a la propagación
j) Ondas Longitudinales
El medio moviéndose paralelamente a la propagación.
Ejems:
“Ondas sonoras”…………..aire
“Ondas enresortes”
“Ondas de compresión, torsión”
jj) Ondas transversales
El movimiento relativo del medio es perpendicular a la de la propagación.
Ejems:
“Ondas en la cuerda”
P
P
v
“Ondas electromagnéticas”
Perturbación ( [pic], [pic] [pic] [pic]
jjj) Ondas transversolongitudinalesCuando el medio se desplaza tanto transversal como longitudinalmente
respecto a la propagación.
Ejems:
“Olas de mar”
“Fluidos”
3.3) Pulsos
i) Ecuación del pulso unidimensional
Cuerda
Y
P [pic]
y
0 x x
La perturbaciónse propaga en el espacio – tiempo conservando su forma.
La descripción de la Onda ( el “estado” de los puntos P(x,y) ( (x,t)
La ecuación que describe la perturbación deberá expresar esta dependencia (x, t) conjuntamente con la velocidad v, la cual dependerá de las características del sistema (medio).
[pic]( “Ondas en cuerda”
Por lo tanto, para caracterizar a la cuerda (elmedio, sus puntos) según la perturbación, usaremos un sistema (x,y,t), donde,
[pic]
Estas funciones “y” tendrán la forma,
[pic] ( v: velocidad de propagación
+ ( x-
– ( x+
ii) La velocidad de propagación, v.
Esta v esta vinculada a las características del medio.
( Ondas Mecánicas: OM, v = v ((=(, densidad lineal de masa; T, tensión que soporta lacuerda)
( Os Electromagnéticas: OEM, v = c = v ((0, (0) ( 3 x 108
No depende de las condiciones iniciales de la onda.
3.4) Ondas Armónicas viajeras
i) Ecuación de ondas armónicas viajeras
De todos los pulsos serán estudiados aquellos de perfil armónico.
P t = 0
y
v tx
x
(
[pic]
ym =A :amplitud
[pic] = ( de ondas
( = longitud de onda, “duración espacial de la perturbación”
w = frecuencia angular, w = [pic]
T: periodo, “duración temporal de la perturbación”
( : Desfasaje
[pic] ;( : Frecuencia lineal, [pic]
[pic] : Velocidad depropagación
[pic]
ii) Ecuación de onda
y = y (x,t): onda mecánica cualquiera, por ejemplo.
[pic] ( [pic]
Esta es la ecuación que deben de satisfacer todo tipo de Onda, incluso las OEM.
( 2da ley dinámica:
[pic](
Análogamente( [pic](
3.5) Fenómenos Ondulatorios
i) Superposición de Os
y1 y2…
