Ondas

ONDASTema 10. Pág. 163

http://www.educaplus.org/play-127-Ondas-longitudinales-y-transversales.html

MOVIMIENTO VIBRATORIODefinición

Movimiento periódico de ida y vuelta a lo largo de una misma trayectoria (vaivén)

MOVIMIENTO ONDULATORIO = ONDADefinición

Propagación de un movimiento vibratorio

Unas partículas empiezan a vibrar más tarde que otras

Las ondas transportan energía pero no materia

Ondas Educaplus

ONDAsPropagación

ONDASClasificación: según el medio de propagación

MECÁNICAS

Necesitan un medio material para propagarse

Muelle, agua, sonido…

ELECTROMAGNÉTICAS

No necesitan un medio material para propagarse vacío

Luz, rayos X, ondas de radio…

Vibran partículas de materia

Vibran campos eléctricos y magnéticos

ONDASClasificación: según el medio de propagación

ONDASClasificación: según la dirección de propagación

LONGITUDINALES

Dirección de propagación = Dirección de vibración

Muelle, sonido…

TRANSVERSALES

Dirección de propagación Dirección de vibración

Agua, cuerda, luz…

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ONDASCaracterísticas

Elongación (y) Distancia de un punto a la posición de equilibrioLa elongación máxima es la amplitud

Amplitud (A) Máxima distancia de un punto a la posición de equilibrio

Foco

ONDASCaracterísticas

Foco

Longitud de onda () Distancia entre dos puntos consecutivos que se encuentran en el mismo estado de vibración

ONDASCaracterísticas

Foco

Periodo (T) Tiempo que tarda un punto en realizar una vibración completa

Tiempo que tarda la onda en avanzar una longitud de onda

ONDASCaracterísticas

Frecuencia (f) Número de vibraciones que se producen en 1 s

Velocidad de propagación (v)

Distancia que avanza la onda por unidad de tiempo

Para una distancia cualquiera

Cte MRU

Para una distancia igual a la longitud de onda

CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDASEjercicio

Realiza una tabla con las magnitudes que caracterizan las ondas, su símbolo y su unidad en el S. I.

Magnitud Símbolo Unidad (SI)

Amplitud A m

Elongación Y m

Longitud de onda m

Periodo T s

Frecuencia f Hz

Velocidad de propagación v m/s

CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDASEjercicio

CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDASEjercicio

Dibuja una onda que tenga 2 cuadritos de amplitud y 6 de longitud de onda

SONIDOPropagación

Mecánica y Longitudinal

.

Produce vibración del tímpano Sensación auditiva

Se propaga en línea recta y en todas las direcciones

SONIDOVelocidad de propagación

¿Dónde se propaga más rápido el sonido, en sólidos, líquidos o gases?

1º Escucha 2º Piensa 3º Habla

SONIDOVelocidad de propagación

¿Dónde se propaga más rápido el sonido, en sólidos, líquidos o gases?

SONIDOVelocidad de propagación

SONIDOVelocidad de propagación

¿Se puede superar la velocidad del sonido en el aire?

Aviones (supersónicos)Felix Baumgartner (14/10/2012) caída libre

¿Qué es un Mach?

Mach (Número Mach, M): es la relación entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto.Si la velocidad de un avión es Mach 1,7 es que su velocidad es 1,7 veces la velocidad que tiene el sonido en esas condiciones atmosféricas.

La velocidad del sonido no es una constante física. Depende de las condiciones atmosféricas (altura sobre el nivel del mar, temperatura de la atmósfera, grado de humedad, presión, etc.).

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOTono

Relacionado con la FRECUENCIA

Frecuencias altas Sonido agudo

Rango de frecuencias percibidas por el oído humano: 20-20000 Hz

Frecuencias bajas Sonido grave

Voz femenina: 150-350 Hz

Voz masculina: 50-200 Hz

Infrasonidos: f < 20 Hz

Ultrasonidos: f > 20000 Hz

v=l·f

¿Cuál es más agudo?

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOEjercicio (suponemos ondas sonoras transversales)

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOTono. Instrumentos de cuerda frotada

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOVolumen o Intensidad

Relacionado con la AMPLITUD

Amplitud alta Sonido fuerte

Rango de audición del oído humano: 0-120 dB

Amplitud baja Sonido débil

Umbral de audición: 0 dB

Umbral de dolor: 120 dB Hz

Energía transportada por la onda sonora

Unidad: decibelios (dB)

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOVolumen o Intensidad

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOEjercicio (suponemos ondas sonoras transversales)

Dibuja un sonido 4 cuadritos de amplitud y 6 de longitud de onda

Dibuja otro de igual volumen y más agudo

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDOTimbre

Relacionado con la FORMA DE LA ONDA

Los sonidos reales no son “puros”

Onda principal + ondas secundarias (armónicos)

El timbre permite distinguir sonidos con igual tono y volumen

Instrumentos musicales, voz humana

SONIDOReflexión

Cambio de dirección que experimenta una onda dentro de un mismo medio cuando choca con otro medio distinto (rebote)

Todas las ondas se reflejan Ondas Educaplus

REFLEXIÓN DEL SONIDOEfectos

El oído humano distingue sonidos que le llegan con una diferencia mínima de 0,1 s

EcoEl sonido directo se distingue del sonido reflejado

ReverberaciónEl sonido directo no se distingue del sonido reflejado

REFLEXIÓN DEL SONIDOEjercicio

¿A qué distancia de un obstáculo debe estar una persona para percibir el eco? (Velocidad sonido en aire: 340 m/s

s=v·t = 340 · 0,1 = 34 m ida y vuelta d= 17 m

SONIDOReverberación

Se evita la reverberación colocando materiales que absorben el sonido

REFLEXIÓN DEL SONIDOAplicaciones

Sónar Ecografías

Hacer: 23, 24, 30 (-a)

LUZOndas electromagnéticas

Espectro electromagnético: conjunto de ondas electromagnéticas ordenadas según su frecuencia y/o su longitud de onda

Luz visible: ondas electromagnéticas con longitudes de onda entre 380 y 760 nm

1º Escucha 2º Piensa 3º Habla

LUZVelocidad de Propagación

Se propaga en línea recta y en todas las direcciones

¿Dónde se propaga más rápido la luz, en sólidos, líquidos o gases?

LUZVelocidad de Propagación

Se propaga en línea recta y en todas las direcciones

¿Dónde se propaga más rápido la luz, en sólidos, líquidos o gases?

Velocidad en el vacio (o en el aire): c = 3·108 m/sEn cualquier otro medio que atraviese es menorTransparentes-Traslúcidos-Opacos

LUZÍndice de refracción

Índice de refracción de un medio, n: relación entre la velocidad de la luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en ese medio.

¿Qué valores puede tener el índice de refracción de un medio?

1º Escucha 2º Piensa 3º Habla

LUZÍndice de refracción

Índice de refracción de un medio, n: relación entre la velocidad de la luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en ese medio.

¿Qué valores puede tener el índice de refracción de un medio?

1º Escucha 2º Piensa 3º Habla

¿Qué unidades tiene el índice de refracción de un medio?

LUZÍndice de refracción

Mirar: 2 res Hacer: 12, 13 y 15

LUZReflexión

Cambio de dirección que experimenta una onda dentro de un mismo medio cuando choca con otro medio distinto (rebote)

LUZLeyes de la Reflexión

El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano

El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión

REFLEXIÓN DE LA LUZColores

LUZRefracción

Cambio de dirección que experimenta una onda cuando pasa de un medio a otro.

LUZLeyes de la Refracción

El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano

El ángulo de incidencia es el ángulo de reflexión están relacionados por la ley de Snell

n1

n2

Hacer: 26 y 37

REFRACCIÓN DE LA LUZDispersión

REFRACCIÓN DE LA LUZEfectos

LUZRefracción

LUZRefracción

LUZEjercicio

Un cantante está actuando en un sala de conciertos. ¿Quién lo escucha antes, un espectador está viendo la actuación en directo a 60 m del escenario u otro lo está viendo por televisión a 600 km de distancia.?

LUZEjercicio

Un radar de tráfico situado en una autopista emite un haz de ondas electromagnéticas que, al rebotar contra un coche, tarda 2·10-7 s en ser recibida por el aparato. El siguiente haz de microondas se emite al cabo de un segundo y tarda 6·10-7 s en regresar. ¿Cuál es la velocidad a la que circula el coche? ¿Será multado por exceso de velocidad?