jueves, 14 de mayo de 2009

COMO SE PROPAGAN DE LAS ONDAS?


PROPAGACION DE ONDAS

Las ondas son uno de los fenómenos físicos más fundamentales: las ondas sobre la superficie del agua y los terremotos, las ondulaciones en resortes, las ondas de luz, las ondas de radio, las ondas sonoras, etcétera.
Onda es una perturbación que se propaga de un lugar a otro donde solamente se transmite la energía por medio de partículas o de ondas, mientras materia no se transmite. Ejemplo si se amarra una cuerda y se agita, gana energía cinetica, mientras la cuerda permanecerá en su posición sin transferir la materia.
En el caso de las ondas sonoras y de la luz, se acostumbra analizar a una onda como la suma de ondas sinusoidales simples. Este es el principio de superposición lineal. En contraste, cuando uno observa cuidadosamente las ondas en la superficie del agua, uno ve que para su descripción dicho principio no se puede aplicar en general, excepto cuando ocurren pequeñas amplitudes. El estudio de las ondas de amplitud pequeña en el agua fue uno de los tópicos principales de la física del siglo XIX. Durante mediados del siglo XX, el estudio de muchos fenómenos no lineales cobraron especial importancia; por ejemplo, los haces de laseres en la óptica no lineal y las ondas en gases de plasmas exhiben fenómenos no lineales
La importancia de tales fenómenos ha llevado a estudios más cuidadosos, lo que ha revelado que la propagación de ondas no lineales sean considera como entidades fundamentales en los ondulatorios.



CLASES DE ONDA

1. ONDAS MECANICAS


Estas son las ondas que necesitan un medio material para transportarse, como el agua, el aire, el resorte o la cuerda. Hay tres tipos de ondas Mecánicas:



A. ONDAS TRANSVERSALES: Estas ondas hace que las partículas del medio oscilen perpendicularmente a la dirección de la propagación de la onda. La onda se mueve a lo largo del resorte hacia la derecha, pero el resorte mismo se desplaza hacia arriba y hacia abajo formando ángulos rectos respecto al movimiento de la onda. Las ondas en un piano y en las cuerdas de una guitarra son ejemplos representativos de ondas transversales.

B. ONDAS LONGITUDINALES: Estas Ondas hacen que las partículas del medio se muevan paralelamente a la dirección de propagación de la onda. El desplazamiento del resorte están en la mismo dirección del movimiento de la onda. Un ejemplo de este tipo de ondas es el sonido y la forma en que transmitir algunos fluidos, los gases y los plasmas.



C. ONDAS SUPERFICIALES: Estas ondas son una mezcla de ondas longitudinales y transversales. es decir cuando las ondas profundas en un lago o en el océano son longitudinales, pero en la superficie del agua las partículas se mueven tanto paralela como perpendicularmente a la dirección de la onda.

2. ONDAS ELECTROMAGNETICAS


Estas ondas no necesitan un medio para su propagación y viajan a través del espacio con la velocidad de la luz, 299,792,458m/s. Sus características no pueden ser observadas directamente como se estudian las ondas mecánicas.
La antena de la emisora emite las ondas electromagnéticas que tu aparato de radio convierte en ondas sonoras.

CARACTERISTICAS MENSURABLES DE LA ONDA

Las ondas se producen a partir de oscilaciones que se propagan a través de un medio. Cuando el movimiento oscilatorio que produce la onda es periódico, entonces se dice que las ONDAS SON PERIODICAS
En todo movimiento ondulatorio periódico se distinguen los siguientes elementos:
Una vibración armónica se produce cuando una partícula oscila alrededor de un punto de equilibrio, de forma que su velocidad es máxima al pasar por el punto de equilibrio y nula en los extremos de la oscilación.
En toda vibración armónica son importantes las siguientes magnitudes:



1. AMPLITUD DE LA ONDA: Es la altura de una cresta o la profundidad de un valle con respecto a la posición de equilibrio de las partículas del medio. La amplitud de la onda y la del movimiento armónico simple de la fuente que la genera son iguales.



2. LONGITUD DE ONDA: Representada por la letra griega lambda (λ), es la distancia entre dos crestas consecutivas o dos valles consecutivos. Se puede definir longitud de onda como la distancia entre dos puntos consecutivos del medio de propagación que vibran en fase.



3. PERIODO: Es el tiempo en el cual se produce una vibración. También se dice que periodo es el tiempo que una onda emplea en desplazarse una longitud de onda.



4. FRECUENCIA: Es el numero de vibraciones producidas por unidad de tiempo. Su valor siempre es el inverso del periodo. La unidad de frecuencia es el Herzt (Hz) que equivales a una vibración por segundo (1 Hz = 1 vib/s = 1 s-1). La frecuencia se relaciona con el periodo mediante la ecuación f = 1/T.



5. VELOCIDAD DE LA ONDA: La velocidad de propagación es constante y es expresada mediante la ecuación V = λ.f , donde λ es la longitud de onda y f es la frecuencia.

Tengamos en cuenta que dos ondas con la misma frecuencia pueden tener diferentes longitudes de onda. También pueden diferir entre sí de otros aspectos; por ejemplo si una cuerda es agitada suave o violentamente; si un sonido es suave o fuerte; si una onda de agua de una ola suave o una gigantesca. Dos ondas tienen la misma frecuencia, velocidad y longitud de onda pero difieren de su amplitud. Para producir con mayor amplitud se requiere de mayor trabajo. Por ejemplo los vientos fuertes producen mayores olas en el mar que las brisas. Una onda con mayor amplitud transfiere mayor energía.
Las ondas que se propagan con la misma velocidad la relación a la cual es transportada la energía dependen del cuadrado de la amplitud de la onda. Así, si se duplica la amplitud de la onda el factor de transferencia de energía por segundo se incrementa en cuatro. Es decir que la energía transferida por una depende del cuadrado de la amplitud.

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