UNIDAD EDUCATIVA “ALBERTO ENRÍQUEZ
TRABAJO DE FÍSICA ONDAS Y SONIDO NOMBRE: JHOSELYN VINUEZA CHÁVEZ CURSO: 3ER B.G.U. “C” LIC: ANÍBAL CADENA
08/01/2014
ÍNDICE 1. ONDAS 1.1.
Concepto de onda
1.2.
Tipos de ondas
1.2.1.
Según el medio en que se propagan
1.2.1.1. Ondas electromagnéticas: 1.2.1.2. Ondas magnéticas 1.2.1.3. Ondas gravitacionales 1.2.2.
Por su propagación
1.2.2.1. Ondas unidimensionales 1.2.2.2. Ondas bidimensionales 1.2.2.3. Ondas tridimensionales 1.2.3.
Según su dirección
1.2.3.1. Ondas transversales 1.2.3.2. Ondas longitudinales 1.2.4.
Según su periosidad
1.2.4.1. Ondas no periódicas 1.2.4.2. Ondas periódicas 1.3.
Características de las ondas
1.3.1.
Frecuencia
1.3.2.
Amplitud
1.3.3.
Velocidad
1.3.4.
Longitud de onda
1.3.5.
Periodo
2.
FENÓMENOS ONDULATORIOS
2.1.
Concepto
2.2.
Reflexión de las ondas
2.3.
Refracción de las ondas
2.4.
Difracción de las ondas
2.5.
Interferencia de las ondas
3.
EL SONIDO: UNA ONDA LONGITUDINAL
3.1.
¿cómo se produce el sonido?
3.2.
Velocidad de propagación
3.3.
Cualidades del sonido
3.3.1.
Altura o tono:
3.3.2.
La intensidad
3.3.3.
La duración
3.3.4.
Timbre
3.4.
Efecto Doppler
3.5.
Contaminación acústica
3.6.
Aplicaciones de ondas sonoras
3.6.1.
Música:
3.6.2.
Electroacústica:
3.6.3.
Acústica fisiológica:
3.6.4.
Acústica fonética:
3.6.5.
Arquitectura:
3.6.6.
El sonar,
3.6.7.
La ecografía
3.6.8.
La litotricia
3.6.9.
El telémetro ultrasónico
4.
LA LUZ: UNA ONDA TRANSVERSAL
4.1.
Naturaleza de la luz
4.2.
Propagación de la luz
4.3.
Reflexión de la luz
4.4.
Refracción de la luz
4.5.
Dispersión de la luz. Espectro
4.6.
El espectro electromagnético
ONDAS DEFINICION Es una vibración o perturbación que transporta energía, se propaga a una velocidad, espacio y tiempo determinada. Las ondas tienen vibraciones en forma ondulada, que inicia desde el punto en que se produjo y continua hasta que choque con otro cuerpo.
TIPOS DE ONDAS Existen diferentes o distintos tipos de ondas como las siguientes: •
SEGÚN EL MEDIO EN QUE SE PROPAGAN: 1) ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:
Es el producto de oscilaciones de un campo eléctrico que se relaciona con uno magnético. Estas ondas no necesitan un medio para propagarse, esto les permite propagarse en un espacio vacío a una velocidad constante. 2) ONDAS MECANICAS:
A diferencia de las ondas electromagnéticas, estas necesitan de un medio material para poder propagarse ya sea un medio elástico o deformable. 3) ONDAS GRAVITACIONALES:
Estas ondas son vibraciones o perturbaciones que afectan la geometría el espacio-temporal pues viaja a través de un vacío. •
POR SU PROPAGACIÓN: 1) ONDAS UNIDIMENDIONALES:
Estas ondas viajan en una única dirección espacial, es por esto que sus frentes son de forma plana y paralelas. 2) ONDAS BIDIMENCIONALES:
Estas ondas pueden viajar en dos direcciones superficie.
de una determinada
3) ONDAS TRIDIMENSIONALES:
Estas ondas viajan en tres direcciones que conforma un frente esférico que se desprenden de vibraciones desplazándose en todas las direcciones.
•
SEGÚN SU DIRECCIÓN: 1) ONDAS TRANSVERSALES:
Estas ondas se producen cuando en una vibración o perturbación las partículas por las que se transporta la onda son perpendiculares a la dirección de propagación. 2) ONDAS LONGITUDINALES:
Estas ondas se producen cuando el desplazamiento que producen es paralelo a la dirección de propagación. •
SEGÚN SU PERIOCIDAD: 1) ONDAS NO PERIODICAS:
Estas ondas son causadas por una perturbación de manera aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida, estas tendrán cualidades diferentes. 2) ONDAS PERIODICAS:
Estas ondas son producidas por ciclos repetitivos de perturbaciones. CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS Las principales características de una onda que permiten distinguir una onda de otra son: Frecuencia: es el número de veces que una masa vibratoria repite un ciclo • •
Amplitud: es la distancia vertical que existe entre una cresta y otra.
Velocidad: es la rapidez o lentitud con la que una onda viaja a través de un medio. •
Longitud de onda: La longitud de onda es la distancia que existe entre dos crestas consecutivas. •
Periodo: Es el tiempo que tarda la onda de ir de un punto de máxima amplitud al siguiente. •
FENOMENOS ONDULATORIOS DEFINICION: Un fenómeno ondulatorio, o movimiento ondulatorio, es el que realiza una onda al propagarse por un medio o por el vacío. No hay transporte de materia, sino de cantidad de movimiento y energía.
•
Reflexión de las ondas: Es el cambio de dirección de una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial
•
Refracción de las ondas: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.
•
Difracción de las ondas: Es un fenómeno que cosiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. Ocurre en todo tipo de ondas como: ondas sonoras, ondas en superficie de un fluido y las ondas electromagnéticas.
•
Interferencia de las ondas:
Es un fenómeno que ocurre cuando dos o más ondas se combinan o se superponen al encontrarse en el mismo punto del espacio para formar una onda de mayor o menor amplitud.
EL SONIDO: UNA ONDA LONGITUDINAL ¿Cómo se produce el sonido? El sonido se produce como resultado de la vibración de un cuerpo, que genera unas ondas de compresión en el medio que lo rodea. Un sonido es un fenómeno físico, la cual es una propagación en forma de ondas elásticas audibles o casi audibles que generalmente se propagan Velocidad de propagación La velocidad del sonido varía dependiendo del medio a través del cual viajen las ondas sonoras. La velocidad del sonido varía ante los cambios de temperatura del medio. Esto se debe a que un aumento de la temperatura se traduce en que aumenta la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración y este aumento de actividad hace que aumente la velocidad. Cualidades del sonido Las cualidades musicales y físicas del sonido son: Altura o tono:
Está determinado por la frecuencia de la onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos.
La 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).
La duración:
Es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido, está determinada por la longitud, que indica el tamaño de una onda
Timbre:
Es la cualidad que permite reconocer la fuente emisora del sonido, también se define como la calidad del sonido. cada cuerpo sonoro vibra de una forma distinta.
EFECTO DOPPLER
Es el cambio en la frecuencia de una onda producido por el movimiento de la fuente respecto a su observador. Este efecto se produce en aquellos casos en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas.
CONTAMINACION ACUSTICA Contaminación acústica o contaminación sonora se llama asi al exceso de sonido que altera las condiciones normales del ambiente en una determinada zona. Las principales causas de la contaminación acústica son aquellas relacionadas con las actividades humanas como el transporte, la construcción de edificios y obras públicas, las industrias. APLICACIONES DE LAS ONDAS SONORAS Música: producción de sonido en instrumentos musicales y sistemas de afinación de la escala. Electroacústica: tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación (micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces) etc. Acústica fisiológica: estudia el funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral. Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones. Arquitectura: tiene que ver tanto con diseño de las propiedades acústicas de un local a efectos de fidelidad de la escucha, como de las formas efectivas de aislar del ruido los locales habitados. El sonar: es una técnica que usa la propagación del sonido bajo el agua. El sonar puede usarse como medio de localización acústica funcionando de forma similar al radar.
La ecografía, ultrasonografía o eco sonografía es un procedimiento de imagenología que emplea los ecos de una emisión de ultrasonidos dirigida sobre un cuerpo u objeto como fuente de datos para formar una imagen de los órganos o masas internas con fines de diagnóstico. La litotricia Es una técnica utilizada para destruir los cálculos que se forman en el riñón, la vejiga, los uréteres o la vesícula biliar.
El telémetro ultrasónico Se basa en la emisión de un ultrasonido que se refleja en el blanco y el telémetro recibe el eco. Por el tiempo transcurrido y la fase del Eco, calcula la distancia al blanco.
LA LUZ: UNA ONDA TRANSVERSAL Naturaleza de la luz La naturaleza física de la luz ha sido uno de los grandes problemas de la ciencia. Se consideraba la luz como algo de naturaleza corpuscular, eran corpúsculos que formaban el rayo luminoso. Así explicaban fenómenos como la reflexión y refracción de la luz. Propagación de la luz La luz se propaga en forma de rayos siguiendo, cada uno de ellos, la línea recta. Los rayos de luz se propagan independientemente unos de otros. Un rayo de luz que sigue una trayectoria, puede recorrerla en sentido inverso, siguiendo el mismo camino. Reflexión de la luz
La reflexión luminosa es un fenómeno del cual la luz al chocar sobre la superficie de los cuerpos cambia de dirección, invirtiéndose el sentido de su propagación
Refracción de la luz La refracción de la luz consiste en la desviación de los rayos luminosos cuando ellos pasan de un medio a otro de distinta densidad óptica
Dispersión de la luz. Espectro Este fenómeno se denomina dispersión consiste en que la luz blanca se descompone formando una serie de bandas de colores diferentes.
El espectro electromagnético
Es la distribución energética de un conjunto de todas las ondas electromagnéticas conocidas, ordenadas según su longitud de onda o su frecuencia.