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Una onda hece referencia a la “transmisión de energía sin transmisión de materia”, es decir que una onda transporta energía a través del espacio sin que se desplace la materia.
Esta energía es proporcional al cuadro de  amplitud y de  frecuencia que describa la onda.

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Energía total de la longitud de una onda.

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Energía total de la longitud de una onda.

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Cuando  las partículas se mueven efectúan trabajo el cual transporta energía en el sistema, la misma que se propaga a lo largo de su longitud de la onda.
La energía total de la longitud de onda es la suma de la energía cinética y potencial.
formula: click aquí
-  Energía cinética (K):  es la energía que posee una partícula cuando  esta en movimiento.

-Energía potencial (U): es la energía que almacena una partícula debido a su posición.

A medida que las partículas se mueven pasan por su posición de equilibrio en ciertos intervalos de tiempo, su energía potencial (U) es cero, mientras que su energía cinética (k) es máxima, por lo cual la energía que se transmite no se queda en una solo posición si no que se propaga a lo largo del sistema.
Bibliografía:
Tippens. P(2011),energía una onda periódica, Física conceptos y aplicaciones 7ED MCGRAW.H.E.
Serway.R, Jewett.J(2008), Rapidez de transferencia de energía mediante ondas sinusoidales en cuerdas, Física para ingenierías Vol1, 7ED Cegage Learning.

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La energía total del sistema es la suma de la energía de las partículas individuales.

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Que es una ONDA/Movimiento ondulatorio/ondas mecanicas/partes de una onda/ondas/tipos de ondas

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¿Como se transfiere energía de una posición de la cuerda a otra? 

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¿Como se transfiere energía de una posición de la cuerda a otra? 

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Las ondas no desplazan materia ya que cada punto material del medio elástico sobre el que se propaga la onda oscila alrededor de una posición de equilibrio, lo que las ondas transmiten es energía.

Para generar cualquiera de los movimientos ondulatorios, necesitamos aplicar una fuerza a una parte del medio de la onda; el punto de aplicación se mueve, así que efectuamos trabajo sobre el sistema. Al propagarse la onda, cada parte del medio ejerce una fuerza y realiza trabajo sobre la porción adyacente. De este modo, una onda transporta energía de una región del espacio a otra. Las ondas mecánicas pueden clasificarse de diferentes maneras. Inicialmente se considera la dirección del movimiento de las partículas de materia, con respecto a la dirección de propagación de onda.

Si el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de onda, diremos que se trata de una onda transversal. (Ej. Ondas en una cuerda).

Imagine una onda que viaja de izquierda a derecha (dirección +x) y considere un punto a específico de la cuerda. La cuerda a la izquierda de a ejerce una fuerza sobre la cuerda a la derecha de a, y viceversa. En la figura 15.15, se ha eliminado la cuerda a la izquierda de a, y la fuerza que ejerce en a se representa con las componentes F y Fy.

Bibliografía

Zemansky, S. y. (2013). Física Universitaria Vol 1. Pearson.

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Transferencia de energía de una posición de la cuerda a otra

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El principio de Huygens nos permite explicar fenómenos ondulatorios relacionados con la propagación de la onda, tales como la reflexión, la refracción y la difracción en una descripción geométrica del fenómeno de la propagación de las ondas a través del espacio.Se escribió un libro"Tratado de la luz" donde se comprende y analiza todo este principio ( Huygens ,1629 )

En ocasiones observarás este principio enunciado como el Principio de Huygens-Fresnel, debido a las contribuciones que Augustin-Jean Fresnel (1788 - 1827) realizó al mismo cuando trataba de explicar la propagación de la luz y su difracción. Finalmente fue Gustav Robert Kirchoff (1824 - 1887) quien demostró, años después, que el principio de Huygens para la luz no es más que una consecuencia de la aplicación de las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo.

Grafica:

-La imagen izquierda ilustra el principio de Huygens en la propagación de una onda plana

-La imagen derecha en una onda esférica.

·         Cada punto de un frente de ondas puede considerarse un foco de ondas secundarias que se propagan en la misma dirección de la perturbación. La velocidad de propagación y frecuencia de estas ondas secundarias es la misma que la de la onda original.

·         La superficie tangente (conocida como envolvente) a todas las ondas secundarias en un determinado instante es el siguiente frente de ondas.

Modelo del Principio de Huygens

Para comprenderlo se  supone el frente de ondas inicial, formado por el plano S1, cualquier punto de dicho plano (por ejemplo los puntos P1, P2 y P3) se comportan como focos emisores de ondas secundarias que se propagan en la dirección de avance de la onda y que se han representado en color rojo. Si consideramos v la velocidad de propagación en el medio (constante) y ∆t el tiempo de propagación de un frente de ondas al siguiente, puedes observar que las ondas secundarias tendrán un radio v·∆t y el nuevo frente de ondas S2 será la superficie tangente a todas ellas.

Referencias Bibliográficas:
Romero, J. A., & Hernández, L. (2005). NUEVA FORMULACIÓN DEL PRINCIPIO DE HUYGENS PARA ONDAS PLANAS. REVISTA CUBANA DE FÍSICA, 22(1).pdf

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CLIC AQUI , para ver en pdf.

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Definición:

Cuando dos ondas se encuentran en un punto o una región del espacio, el resultado es una nueva onda cuya perturbación es la suma de las perturbaciones de las dos ondas originales. A continuación consideramos la superposición e interferencia de ondas armónicas. Se denomina interferencia al resultado de la superposición de dos o más ondas armónicas.

Fórmulas de Interferencia de dos ondas armónicas de igual amplitud y frecuencia

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Las ondas estacionarias longitudinales se producen por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con iguales características físicas pero que viajan en direcciones opuestas o dicho de otra forma son el resultado de la superposición de una onda incidente y una onda reflejada.
Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de la onda llamados nodos, permanecen inmóviles.
Los nodos son aquellos que nunca se mueven y donde la amplitud de la onda estacionaria siempre es cero a la mitad del camino entre los nodos hay puntos llamados antinodos donde la amplitud de movimiento es máxima para ciertos tiempos.
Dos nodos adyacentes están separados una distancia λ/2, lo mismo que dos antinodos adyacentes.
Simulador:
https://www.edumedia-sciences.com/es/media/255-onda-longitudinal-estacionaria

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La expresión matemática para diferentes tipos de ondas mecánicas de forma general se lo puede expresar como la raíz del cociente entre la propiedad elástica e inercial.
Según (Sears,2011) “La propiedad elástica es aquella fuerza de restitución que vuelve el sistema al equilibrio, mientras que la inercia es la oposición que presentan los cuerpos a los cambios de estado”.

Recordando que, en mecánica clásica estado del movimiento de una partícula queda determinado por la posición y la velocidad.
Bibliografía:
Sears, Z. (2013). Ondas mecánicas. En Z. Sears, Física universitaria (págs. 498-502). México D.F: Pearson

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2.  Velocidad de propagación de una onda transversal en una cuerda

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2.  Velocidad de propagación de una onda transversal en una cuerda

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Ecuación válida para cualquier movimiento ondulatorio transversal en una cuerda, es la raíz de un cociente entre la tensión y la densidad lineal.                             Donde T la tensión de la cuerda (propiedad elástica - [T]=N) y μ la densidad lineal de masa de la cuerda (propiedad inercial - [μ]=kg/m)
Si la tensión aumenta las fuerzas de restitución que tienden a enderezar la cuerda cuando se le perturba aumentan, permitiendo incrementar así la rapidez de la onda. También podríamos suponer que aumentar la masa haría el movimiento más lento, reduciendo la rapidez.

Bibliografía:                                  Serway A. (2008). Movimiento ondulatorio. En Serway A, Física para ciencias e ingeniería (págs. 458-459). México D.F: CENGAGE.

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Para hallar está rapidez debemos tener en cuenta que nuestro módulo de volumen de un gas presente depende la presión de este mismo gas, por ello no se dan valores específicos del módulo de volumen si no que se los determina con la ecuación:
B= YPo
La densidad de un gas también depende de la presión y de la temperatura, en cambio un gas ideal depende exclusivamente de la temperatura:
v=√(γRT/M)
Esto muestra que la rapidez del sonido y las rapideces moleculares están íntimamente relacionas.
Bibliografía:                                  Serway A. (2008). Movimiento ondulatorio. En Serway A, Física para ciencias e ingeniería (págs. 458-459). México D.F: CENGAGE.

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El espectro electromagnético

Se llama espectro de una radiación compuesta al conjunto de las frecuencias que contiene y pueden ser continuas. Entonces diremos que se llama espectro electromagnético al conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas ordenadas por orden de frecuencia o de longitud de onda. Cada franja del espectro se distingue de las otras en el comportamiento de sus ondas durante la emisión, transmisión y absorción, así como en sus aplicaciones prácticas.

Al hablar del espectro electromagnético de un objeto, nos referimos a las distintas longitudes de onda que emite (llamado espectro de emisión) o absorbe (llamado espectro de absorción), generando así una distribución de energía en forma de un conjunto de ondas electromagnéticas.

Las ondas electromagnéticas son vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos que transportan energía. Estas ondas se propagan en el vacío a velocidad de la luz.

Las características de dicha distribución dependen de la frecuencia o la longitud de onda de las oscilaciones, así como de su energía. Las tres cantidades están asociadas entre sí: a un dada una longitud de onda le corresponde una frecuencia y una energía determinadas. Las ondas electromagnéticas pueden asociarse a una partícula llamada fotón.
Parámetros

La longitud de onda, λ, es la distancia entre crestas sucesivas (o la distancia entre máximo y máximo de la onda; o entre mínima y mínima).

Un ciclo corresponde a la parte de la onda que hay entre dos crestas sucesivas. En un ciclo, la amplitud de la onda vuelve a su punto de partida después de oscilar hasta el punto máximo y el punto mínimo.

La longitud de onda es la longitud de un ciclo de la onda.

La frecuencia (representada por f ó ν) de la onda es el número de ciclos que pasan por un punto dado en la unidad de tiempo.

La frecuencia ν (ó f ) se da en unidades de 1/seg (s-1). Esta unidad corresponde a 1 herzio (Hz) (sistema SI). 1 Hz= 1 s-1. También se utilizan: 1kHz = 103 Hz; 1MHz = 106 Hz; 1GHz= 109 Hz.

Las unidades de longitud de onda comunes, depende de la región del espectro que se esté analizando. Para las ondas de baja frecuencia, se utilizan valores de λ en metros (m) ó en centímetros (cm). Para ondas de alta frecuencia se utilizan valores de λ en micrómetros. El número de onda, ν  = 1/λ (en cm-1) es el número de ciclos de la onda en 1 cm de longitud. La velocidad de la luz, c, en el espacio vacío, es una constante de la naturaleza y es la misma para cualquier región del espectro electromagnético, o sea que no varía ni con la frecuencia, ν, ni con la longitud de onda, λ.
Bibliografía:

Rodríguez, J. Virgos, J.(1999) Fundamentos de óptica ondulatoria. Universidad de Oviedo: 37
Barrio, J. Cabrerizo, D. M. Antón, J.(2009) Física y Química 4 ESO. Editex.
Raffino, María Estela (02/08/2021) Concepto de: Espectro electromagnético. Disponible en: https://concepto.de/espectro-electromagnetico/. Última edición: 15 de julio de 2021.

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4._ Velocidad de propagación de una onda longitudinal en sólido  La ecuación es valida sólo para una varilla o barra, cuyos lados pueden arquearse y encogerse libremente un poco al viajar la onda:     v=√(E/ρ)                            Siendo Y el módulo de Young (propiedad elástica - [E]=kg·s-2·m-1)                                          ρ la densidad de masa del sólido (propiedad inercial - [ρ]=kg/m3)                            Para ondas longitudinales en un gran volumen de sólido, la ecuación no es valida, ya que aquí el movimiento lateral de cualquier elemento es impedido por el material circundante. La rapidez de las ondas longitudinales en un material sólido en volumen depende de la densidad, el módulo de volumen y el módulo de corte  

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4._ Velocidad de propagación de una onda longitudinal en sólido  La ecuación es valida sólo para una varilla o barra, cuyos lados pueden arquearse y encogerse libremente un poco al viajar la onda:     v=√(E/ρ)                            Siendo Y el módulo de Young (propiedad elástica - [E]=kg·s-2·m-1)                                          ρ la densidad de masa del sólido (propiedad inercial - [ρ]=kg/m3)                            Para ondas longitudinales en un gran volumen de sólido, la ecuación no es valida, ya que aquí el movimiento lateral de cualquier elemento es impedido por el material circundante. La rapidez de las ondas longitudinales en un material sólido en volumen depende de la densidad, el módulo de volumen y el módulo de corte  

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4._ Velocidad de propagación de una onda longitudinal en un sólido. 

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4._ Velocidad de propagación de una onda longitudinal en un sólido. 

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Bibliografía: Sears, Z. (2013).
Ondas mecánicas. En Z. Sears, Física universitaria . México D.F: Pearson

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5. Velocidad de propagación de una longitudinal en un líquido. 

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5. Velocidad de propagación de una longitudinal en un líquido. 

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La velocidad del sonido en un líquido es una función de la densidad absoluta y del modulo volumétrico del líquido.

v= Rapidez del sonido.

B= Modulo volumétrico  (Que tan difícil es de comprimirse)

p= Densidad (Cuanta masa hay por volumen)

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La propagación de onda se define por su dimensión: 

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La propagación de onda se define por su dimensión: 

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Como es la unidimensional:
La que se propaga en una sola dimensión .
Ejemplo.
vibraciones de cuerda

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Bidimensional:
Las que se propagan en dos dimensiones.
ejemplo:
Ondas en la superficie del agua

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Tridimensional :
La que se propaga en tres dimensiones
Ejemplo:
Calor radiante y luz

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- Héctor Pérez Montiel. (2014). Física General. Grupo Editorial Patria.
- DOUGLAS C. GIANCOLI. (2008). Física para ciencias y ingeniería (4.a ed., Vol. 1). Prentice Hall.
IMAGENES:
SIMULADORES DE CADA DIMENSION DE PORPAGACION DE ONDAS :
-
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena11/escenas/unidimensional.html
- http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena11/escenas/bandera.html
-http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena11/escenas/tridimensional.html

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Las ondas mecánicas son ondas que requieren un medio. Esto significa que tienen que tener algún tipo de materia para desplazarse. Estas ondas viajan cuando las moléculas en el medio chocan entre sí transmitiendo energía.
Ejemplos:
El sonido puede viajar a través del aire, el agua o sólidos, pero no puede viajar a través del vacío.
Las ondas en el agua.
Las ondas sísmicas.
Las ondas que viajan a través de un resorte.
Bibliografía:
-Serway. Física. Editorial McGraw-Hill.
-Alonso M. y Finn E. J. Física. Editorial Addison-Wesley Interamericana.
-Burbano S., Burbano. E., Gracia.C. Física General. Editorial Tebar

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Determinar la potencia instantánea máxima, suponiendo que la densidad de masa lineal de la cuerda es µ=0.250kg/m y aplica una tensión de F=36N. b) ¿Cuál es la potencia media? y c)¿Cuál es la potencia media cuando la amplitud disminuyó a 7.50mm?.

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Estas se pueden dividir en dos tipos, todo depende de la dirección en que las partículas se muevan u oscilen. Sus dos divisiones son las ondas longitudinales y ondas transversales.

Ondas Longitudinales: La oscilación de las partículas es paralela a la dirección de la velocidad de la onda o propagación de onda, también son llamadas ondas de compresión. En este tipo de ondas viajan pulsaciones alternantes de compresión y relajamiento.

Ondas Transversal: el movimiento de las partículas se dará en dirección perpendicular a la velocidad de onda o propagación de onda, también son conocidas como ondas de corte porque la perturbación produce una fuerza que tiende a cortar el medio. Estas ondas únicamente las podemos encontrar en cuerpos solidos, ya que cuentan con una fuerza recuperadora.

Bibliografía:
-Lou, B. Buffa, A. J. y Wilson, J. D. (2011). Física 11. Pearson Educación. https://elibro.net/es/lc/uce/titulos/37851
-J. Pérez, P. y Salvatierra, E. (2016). Fundamentos de física. Edicions de la Universitat de Lleida. https://elibro.net/es/lc/uce/titulos/54644

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Movimiento armónico en ondas estacionarias longitudinales

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Movimiento armónico en ondas estacionarias longitudinales

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Definimos una onda armónica como aquella onda que está descrita por una función seno o coseno. Nos centraremos en aquellas ondas unidimensionales cuyas variables son la posición x y el tiempo t.
Efectivamente, las ondas armónicas son producidas por un  oscilador armónico y cada punto del medio de propagación (cada punto de la cuerda de nuestro ejemplo) ejecuta un m.a.s.
Aunque no es frecuente encontrar ondas perfectamente armónicas en la naturaleza, sí que muchas ondas pueden considerarse una composición de estas. Este hecho fue descubierto por Jean-Baptiste Joseph Fourier y es comúnmente aplicado en diversos campos como, por ejemplo, las telecomunicaciones.

Simulador

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Esta aplicación simula, como ejemplo de ondas estacionarias longitudinales, los armónicos que se dan en un tubo de aire. Se ilustra el movimiento de las moléculas de aire para este tipo de oscilación (obviamente, en la realidad, las moléculas se mueven en distancias más cortas y el movimiento es más rápido). Los nodos, es decir, los puntos donde las partículas están quietas, se marcan con "N" mientras que "A" indica un antinodo (o vientre), es decir, los puntos donde las partículas oscilan con amplitud máxima. Nótese que hay siempre un nodo en un extremo cerrado del tubo, mientras que hay un antinodo si está abierto.

Se puede seleccionar el estado del tubo mediante los botones de selección adecuados ("Ambos Extremos Abiertos", "Un Extremo Abierto" y "Ambos Extremos Cerrados"). Los botones "Bajar" y "Subir" permiten cambiar al armónico inmediatamente inferior o superior, respectivamente, al actual. La aplicación permite mostrar hasta cinco armónicos.

Cada vez que se escriba un nuevo valor de la longitud del tubo en el campo de texto y se presione la tecla "Enter", la aplicación calcula la longitud de onda y la frecuencia. Para la velocidad del sonido se toma 343,5 m/s, correspondiente a una temperature of 20°C. Se desprecia el efecto del diámetro del tubo.

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Walter Fendt, Mario Alberto Gómez García

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Esta aplicación simula, como ejemplo de ondas estacionarias longitudinales, los armónicos que se dan en un tubo de aire. Se ilustra el movimiento de las moléculas de aire para este tipo de oscilación (obviamente, en la realidad, las moléculas se mueven en distancias más cortas y el movimiento es más rápido).

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Amplitud (A):
Es el desplazamiento máximo que describen las partículas del medio al vibrar en torno a la posición de equilibrio. También se puede definir como la altura de un monte o la profundidad de un valle. A mayor amplitud de la onda, mayor es la energía que propaga.
Longitud de onda (λ):
Es la longitud de una oscilación completa, es decir, la distancia que existe entre dos puntos consecutivos que se comportan de forma idéntica. Por ejemplo, la longitud entre dos montes o bien entre dos valles consecutivos. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en metros (m).
Período (T):
Es el tiempo que dura un ciclo de oscilación. En el SI su unidad de medida es el segundo (s).
Frecuencia (f):
Es el número de ciclos que una onda completa en una unidad de tiempo. En general, la frecuencia de la onda corresponde a la frecuencia de la fuente que la produce. Su unidad de medida en el SI es el hertz (Hz) que representa 1 ciclo por segundo.
Rapidez de propagación (v):
Se puede calcular considerando que un monte o un valle (o cualquier otra parte de la onda) recorre una distancia equivalente a la longitud de onda (λ), en un tiempo igual a un período (T)

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Thomas Young y la naturaleza ondulatoria de la luz

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Thomas Young y la naturaleza ondulatoria de la luz

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La teoría del estudio de la luz fue iniciado por un erudito y médico británico llamado Thomas Young quien demostró convincentemente la naturaleza ondulatoria de la luz –contrariamente a las ideas de Newton que creía que la luz estaba compuesta por un chorro de partículas– mediante el experimento de la doble rendija, conocido también como experimento de interferencia de la luz de Young.Su contribución fundamental al campo de la luz es el experimento de la doble rendija, considerado no sólo como "uno de los experimentos más bellos de la física", sino también "el experimento favorito con luz". Con este experimento Young desafió las teorías de Isaac Newton y demostró que la luz es una onda, que probaba que la luz sufre el
fenómeno de las interferencias que es propio de las ondas.

El experimento de la doble rendija es maravillosamente simple y permitió a Thomas Young demostrar de forma convincente y por primera vez la naturaleza ondulatoria de la luz. Cuando las ondas provenientes de dos rendijas estrechas se superponen sobre una pantalla colocada a cierta distancia paralela a la línea que conecta estas rendijas, aparece en la pantalla un patrón de franjas claras y oscuras espaciadas regularmente (patrón de interferencia). Esta es la primera prueba clara de que luz más luz puede dar lugar a oscuridad. En la interferencia tiene lugar una redistribución espacial de la intensidad luminosa sin que se viole la conservación de la energía.

Referencias Bibliográficas.
Beléndez, A (2015). Thomas Young y la naturaleza ondulatoria de la luz. Editorial: Open Mind BBVA. Recuperado de: Thomas Young y la naturaleza ondulatoria de la luz | OpenMind (bbvaopenmind.com)

Figura1: Experimento de doble rendija de Thomas Y

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Tiene diversos usos que han sido de vital Importancia para los seres humanos como:

Los rayos gamma (γ) corresponden a la región de fotones más energéticos del espectro electromagnético, están asociados  a los rayos cómicos, que son partículas cargadas altamente energéticas que chocan con la atmósfera terrestre y vienen desde los confines del Universo. Sirven para detectar rayos que tienen su origen en las líneas de emisión nucleares, las emisiones de pulsares, galaxias activas y llamaradas solares. Aquí en la Tierra los podemos encontrar en la explosión de bombas nucleares y en la desintegración nuclear de sustancias radioactivas. Estos rayos ha sido muy utilices en diversos campos gracias a sus amplias características que poseen.

Los Rayos X: es una forma de radiación ionizante, por lo que resultan ser peligrosos, están dividos en dos tipos de rayos dependiendo la longitud que tengan, los rayos X son generados por procesos electrónicos energéticos y los rayos γ por transiciones en los núcleos atómicos. Muchos procesos violentos en el Universo producen rayos X. Los rayos X poseen una característica importante, es que, debido a su alta energía y longitud de onda muy corta, logran penetrar a través de muchos materiales, con excepción de algunos metales pesados, es decir que llegan hasta chocar con un metal y ahí se tienen, por eso cuando se realizan tomografías se observan sombras y es por que detectan ciertos metales que posee nuestro cuerpo y por eso solo llegan hasta los huesos ya que contiene el metal de Calcio.
Ha tenido muchas aplicaciones tanto a nivel medico como a nivel de industrias, cabe recalcar que para su detección se requiere de varios tipos de detectores.  Se utiliza en placas fotográficas (uso más frecuente de los rayos X en hospitales), radiografías, contadores Geiger, detectores de centelleo y detectores de semiconductores y en las industrias para el estudio de materiales.

Bibliografía
Fontal, B. (2005). El espectro electromagnético y sus aplicaciones. (p. 17-38).[PDF] Obtenido de: http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/16746/espectro_electromagnetico.pdf;jsessionid=ABA80B0BFD9A06E2DF6F7AF0B8CEBF27?sequence=1

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Las ondas mecánicas son ondas que requieren un medio. Esto significa que tienen que tener algún tipo de materia para desplazarse. Estas ondas viajan cuando las moléculas en el medio chocan entre sí transmitiendo energía. Un ejemplo de una onda mecánica es el sonido. El sonido puede viajar a través del aire, el agua o sólidos, pero no puede viajar a través del vacío. Se necesita un medio para ayudar a que se desplacen. Otros ejemplos son las ondas en el agua, las ondas sísmicas, y las ondas que viajan a través de un resorte.

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Bibliografía
El Profe Argueta. (2020).

2 Ondas mecánicas: Potencia de una onda en una cuerda. https://youtu.be/yl7oS4RLkWY

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Potencia de una onda en una cuerda (Formulas)

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Potencia de una onda en una cuerda (Formulas)

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En este video se detalla varias fórmulas para el calculo de potencia de una onda desde la fórmula más sencilla a la más compleja de acuerdo a los datos que detallen para cada ejercicio propuesto.

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2 Ondas mecánicas: Potencia de una onda en una cuerda

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El espectro electromagnético ha sido dividido en diferentes regiones cuyos límites son más o menos arbitrarios y dependen en buena medida en nuestra capacidad de poder producir o detectar esas regiones del espectro.

Rayos gamma. Con una longitud de onda menor a 10-11 metros (m) y una frecuencia mayor a 10¹⁹.

Rayos X. Con una longitud de onda menor a 10-8 m y una frecuencia mayor a 10¹⁶.

Radiación ultravioleta extrema. Con una longitud de onda menor a 10-8 m y una frecuencia mayor a 1,5×10¹⁵.

Radiación ultravioleta cercana. Con una longitud de onda menor a 380×10-9 m y una frecuencia mayor a 7,89×10¹⁴.

Espectro visible de la luz. Con una longitud de onda menor a 780×10-9 m y una frecuencia mayor a 384×10¹².

Infrarrojo cercano. Con una longitud de onda menor a 2,5×10-6 m y una frecuencia mayor a 120×10¹².

Infrarrojo medio. Con una longitud de onda menor a 50×10-6 m y una frecuencia mayor a 6×10¹².

Infrarrojo lejano o submilimétrico. Con una longitud de onda menor a 350×10-6 m y una frecuencia mayor a 300×10⁹.

Radiación de microondas. Con una longitud de onda menor a 10-2 m y una frecuencia mayor a 3×10⁸.

Ondas de radio de ultra alta frecuencia. Con una longitud de onda menor a 1 m y una frecuencia mayor a 300×10⁶.

Ondas de radio de muy alta frecuencia. Con una longitud de onda menor a 100 m, una frecuencia mayor a 30×10⁶Hz.

Onda corta de radio. Con una longitud de onda menor a 180 m y una frecuencia mayor a 1,7×10⁶.

Onda media de radio. Con una longitud de onda menor a 650 m y una frecuencia mayor a 650×10³Hz.

Onda larga de radio. Con una longitud de onda menor a 104 m y una frecuencia mayor a 30×10³.

Onda de radio de muy baja frecuencia. Con una longitud de onda mayor a 104 m, una frecuencia menor a 30×10³ Hz.

Bibliografía
Fontal, B. (2005). El espectro electromagnético y sus aplicaciones. (p. 16).[PDF] Obtenido de: http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/16746/espectro_electromagnetico.pdf;jsessionid=ABA80B0BFD9A06E2DF6F7AF0B8CEBF27?sequence=1

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La potencia de una onda es la razon instantanea con la que se transfiere la cantidad de trabajo o energía aplicada a un cuerpo en una cantidad de tiempo.
Esta dada por la siguiente expresión:
P = ½ µf²A²v
Donde:

µ = constante de la masa por unidad de longitud de cuerda

f = frecuencia angular de la onda

A = amplitud de la onda

v = velocidad de propagación de la onda
Sólo se transfiere energía en los puntos en que la cuerda tiene pendiente distinta de cero ('y>'x), de modo que hay una componente transversal de la tensión, y en los que la cuerda tiene velocidad transversal distinta de cero ('y>'t), de modo que la fuerza transversal puede efectuar trabajo

Bibliografía:
YOUNG, D. y  FREEDMAN, A. (2009).  Física universitaria volumen 1. (pag 502 ) PEARSON EDUCACIÓN .

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Ondas de radio
* Tienen las menores frecuencias y mayores longitudes de onda ( de mm a km)
*  Se generan por corriente alterna (partículas cargadas moviéndose para atrás y adelante, cambian de dirección o se aceleran) .
* Se captan por una antena
* Ejemplo: Comunicación Militar (3–30 kHz y 100 km–10 km), Microondas y teléfonos móviles (3–30GHz 100 mm–10 mm)
*  La radiación se puede producir por mecanismos térmicos o no-térmicos
*  Son invisibles y los humanos no las detectamos
Radiación Ultravioleta
* Tiene longitud de onda menor que la región visible, pero mayor que los rayos X suaves.
*  UV cercano (370- 200 nm de longitud de onda) y UV extremo ó del vacío (200- 10 nm).
* El sol es la principal fuente de UV que al llegar a Tierra es absorbida en 99% por la capa de ozono, tal que no causa peligro extremo.
*  Las estrellas la producen como consecuencia de las reacciones de fusión nuclear.
Espectro visible: (730 a 380 nm de longitud de onda), corresponde a los colores que podemos observar. Provocado en conjunto con el UV por transiciones electrónicas (espectro de absorción y emisión) cuando un electrón absorbe energía de un fotón y pasa a un nivel energético mayor para después emitirlo y regresar a su estado original.

ANTHONY CHANATASIG
Bibliografía
Fontal, B. (2005). El espectro electromagnético y sus aplicaciones. (p. 47-58 y p. 117-124).[PDF] Obtenido de: http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/16746/espectro_electromagnetico.pdf;jsessionid=ABA80B0BFD9A06E2DF6F7AF0B8CEBF27?sequence=1

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Se ha encontrado que entre mayor sea su densidad menor es su velocidad.
Bibliografía
Sears , Z. (2009) Sonido y el oído. En Física Universitaria 12va edición. México: Pearson Education.

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Rapidez relativa del sonido en sólidos, líquidos y gases | Física | Khan Academy en Español

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Cómo elaborar un sistema de ondas transversales

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Cómo elaborar un sistema de ondas transversales

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Mediante el video presentado se pude realizar un experimento para mostrar el fenómeno de una onda transversal. :D

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Podemos decir que la luz es toda radiación electromagnética capaz de ser percibida por nuestro sentido de la vista. El intervalo de frecuencias de las radiaciones que componen la luz solamente está delimitado por la capacidad del órgano de la visión.

La luz que nosotros percibimos será siempre formada por radiaciones correspondientes a grandes cantidades de frecuencias. Un laser constituye la única radiación visible formada por radiaciones de la misma longitud de onda todas ella. La luz, en un medio homogéneo, se propaga en línea recta. Cada una de las direcciones de propagación de la luz es un rayo luminoso. Un conjunto de rayos que parten de un punto es un haz. Si el punto de donde proceden los rayos está muy alejado se consideran paralelos.

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Podemos definirla como

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Sears, Zemansky. (2009). Física Universitaria. Pearson Educación. (pp. 503-504)
Blatt F. (1991). Fundamentos de física. Prentice-Hall hispanoamericana, S.A. (pp. 425-426)

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Las ondas estacionarias se presentan en las cuerdas tensas cuando tiene un nodo en el extremo de sujeción y el vientre en el otro estas son ondas estacionarias transversales, este ejemplo se presenta las ondas estacionarias transversales y siempre viajan en dos direcciones.
Ejemplos:
-Podemos tener este movimiento en cuerdas de los diferentes instrumentos de cuerda ya que son cuerdas tensadas ya que cualquier perturbación ocasionada en cualquier punto viaja en dos direcciones.
-Podríamos decir que existen más en las ondas electromagnéticas como se muestra este diagrama de los diferentes espectros de onda en el espectro electromagnético.
Bibliografía:
TICA. (2016). Ondas, Nociones básicas generales. Meteo física. Recuperado http://meteo.fisica.edu.uy/Materias/TICA/Teorico2016/TICA_2016_Ondas_Nociones_b%C3%A1sicas_corr.pdf

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Tipo de onda que se define como una perturbación que viaja por un material o una sustancia que es el medio de la onda. Puesto que los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección en que la onda viaja por el medio, decimos que se trata de una onda transversal.
Bibliografía:
Sears,Zemansky,Young,Freedman.(2004).Física universitaria.Vol 1.Editorial Pearson Educación.México.
Nathaly Valeria Manjarrez Nagua P4

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Elongación
Distancia que separa a la partícula o cuerpo de su posición de equilibrio. Son valores  de la altura que denotan que hay una onda, es diferente en cada lugar del espacio y tiempo.

Desfase
Ahora tenemos muchas bolitas colocadas consecutivamente y tienen misma frecuencia y el mismo desfase, todas se mueven igual.
Pero que pasaría si cada bolita tuviera un pequeño desfase respecto al anterior, que cuando más alejado esté de la primera bolita más desfase tuviera. Aquí tenemos una onda. En la onda no existe material propagándose sino es el movimiento coordinado de muchos elementos.
Con esto existe un nuevo desfase, que se debe incluir en la fórmula y este desfase cambia dependiendo de donde se encuentra el circuito respecto al primero, cuanto más lejos más desfase, es decir depende del espacio. Añadimos al seno.
Si se lo multiplica por un número muy grande quiere decir que la diferencia entre circuito y el siguiente es también grande lo que aparenta haber estrechado una onda.
Por el contrario, si el número es pequeño, la diferencia entre circuito y el siguiente se aprecia menos lo que se traduce a una dilatación de la onda.

Longitud de onda
Queremos saber cuánto espacio hay entre un circuito que se mueve de la misma manera que el primero, ésta distancia en la que se propaga la perturbación por un medio en un ciclo se llama longitud de onda.

Número de onda
Factor de conversión entre espacio y ángulo ya que el término del nuevo desfase tiene que hacerse un ángulo para la fórmula.

Velocidad de fase
Es la velocidad a la que se va repitiendo una fase, es la velocidad a la que se va propagando la onda.

Bibliografía: Crespo, J.L. [QuantumFracture]. (2018, Mayo 03). Lo que necesitas saber sobre ondas [Video]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=rKf92Vgx2ag

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Son aquellos que estudian la parte de la física que se encarga de examinar el sonido en su conjunto. Los fenómenos acústicos son consecuencia de algunos efectos auditivos provocados por el sonido. algunos de ellos se clasifican en: Resonancia, Reverberación, Eco y Reflexión.

Resonancia:
Es un fenómeno que incrementa la amplitud  y ocurre cuando la frecuencia de una fuerza periódicamente  aplicada es igual o cercano a una frecuencia natural del sistema en el cual actúa

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Se produce reverberación cuando las ondas reflejadas llegan al oyente antes de la extinción de la onda directa, es decir, en un tiempo menor que el de persistencia acústica del sonido. Este fenómeno es de suma importancia, ya que se produce en cualquier recinto en el que se propaga una onda sonora.

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El eco es un fenómeno consistente en escuchar un sonido después de haberse extinguido la sensación producida por la onda sonora. Se produce eco cuando la onda sonora se refleja perpendicularmente en una pared.

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Boats and boating--Equipment and supplies

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La Reflexión acústica es aquel fenómeno por el cual una onda se absorbe o regresa.

Ocurre cuando una onda sonora hace contacto con una superficie amplia y dura:

La superficie refleja el sonido igual que un espejo refleja la luz.

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Es fundamental entender cada parte de la fórmula para tener un buen desempeño al realizar cualquier ejercicio.

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Ecuaciones de:
Velocidad, aceleración, pendiente, curvatura y función de onda

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Sears; Z. (2013). Física Universitaria. Editorial: Pearson Education

Serway; R. Jewett (2008). Física para Ciencias e Ingeniería.(7ed Vol. 1) Editorial: Pearson Education

Peralta J. (2009). Fenómenos Acústicos. Recuperado de file:///C:/Users/windows/Downloads/Dialnet-ElFenomenoDeLaResonancia-3694141.pdf

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Antecedentes: Fue denominada así gracias al físico austriaco Christian Andreas Doppler luego de que en el año 1842 notara como las ondas sonoras de un tren era diferente cuando se acercaba que cuando se alejaba.
Así nace el denominado Efecto Doppler el cual explica la variación en la frecuencia de ondas que percibe un observador cuando el foco emisor o el receptor en este caso el observador  cambian de posición entre si.

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Este efecto es más común con ondas sonoras, es un fenómeno común a todas las ondas.
Estos efectos se presentan debido a:
-La rapidez relativa: entre su bote
Ondas dependientes de la dirección y rapidez de su bote, esta es mayor que la rapidez de la onda.
-Fuente puntual estable (v s=0):  reposo respecto del medio.
Fuente puntual al emitir ondas sonoras con medio uniforme:
-Onda esférica: Ondas con misma rapidez en todas las direcciones, se alejan rápidamente.
- Longitud de ondas λ: Distancia entre frentes de onda adyacentes.
Frecuencia del sonido f : Son emitidas por una fuente que al estar en (t=0),  la fuente está en A y la onda generada por esta fuente está en una cresta.
Periodo: Viaja a una distancia
vT=  λ -v f T hacia el observador.
V f : Es la velocidad de acercamiento a la fuente.

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El radio–reloj descompuesto

Su radio–reloj lo despierta con un sonido estable e irritante de 600 Hz de frecuencia. Una mañana funciona mal y no se puede apagar. Frustrado, arroja el radio–reloj por la ventana de su dormitorio en el cuarto piso, a 15.0 m del suelo. Suponga que la rapidez del sonido es de 343 m/s. Mientras escucha al radio–reloj que cae, ¿Qué frecuencia escucha justo antes de que lo oiga chocar con el suelo?

Primer paso

La rapidez del radio–reloj aumenta mientras cae. Por lo tanto, tiene una rapidez creciente, de modo que la frecuencia que escucha debe ser menor a 600 Hz.

Segundo Paso

Este es un problema en el que se deben combinar la interpretación de los objetos que caen con la del corrimiento de frecuencia debida al efecto Doppler.

Tercer paso

Con las fórmulas especificadas anteriormente reemplazaremos los datos para expresar mediante (gt) la velocidad del sonido, así poder reemplazar en la fórmula para hallar la frecuencia, así mismo reemplazar los datos para hallar el tiempo.

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Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2009). Física: Para ciencias e ingeniería (7a. ed.--.). México D.F.: Cengage. 483 - 486.
Blatt. F (1991). Fundamentos de física. Prentice-Hall hispanoamericana. S.A (p. 422)
fisicalab. (31 de 07 de 2021). Efecto Doppler. Obtenido de Efecto Doppler: https://www.fisicalab.com/apartado/efecto-doppler

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Es una onda mecánica que necesariamente para que reproduzca tiene que hacer uso de un medio diferentes estados de la materia como líquidos, sólidos o0 gaseosos, aunque no sea visible esta ligado a nuestros órganos auditivos que permiten tener noción de este fenómeno.
Bibliografía:
Félix, J. (2004). Física de la música. El Cid Editor. https://bvirtual.uce.edu.ec:2534/es/lc/uce/titulos/35789
Chiappero, V. E. (2020). Fisica II: electromagnetismo, optica, sonido. Jorge Sarmiento Editor - Universitas. https://bvirtual.uce.edu.ec:2534/es/lc/uce/titulos/174520

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Infrarrojo:

Al infrarrojo se lo define como un tipo de radiación electromagnética con una longitud de onda mayor que el espectro visible, y menor que el "rojo", que es el color visible de mayor longitud de onda. Su longitud de onda va desde 700 nm a 1000 µm (1 mm). Se caracteriza por la emisión de calor a través de los denominados "cuerpos negros", que no son más que buenos emisores y buenos absorbedores de radiación. La energía que emiten los cuerpos también tiene algo de calor.
Algunas de las aplicaciones que tiene el infrarrojo en la vida diaria y en la tecnología son detectores térmicos, detectores cuánticos, bolómetros, estudios de infrarrojo en el espacio, controles remotos, detectores de movimientos y espectroscopía.

Microondas:
Por otro lado tenemos las microondas, que al igual que el infrarrojo, es una forma de radiación electromagnética. Tienen una longitud de onda mayor a la del infrarrojo, con frecuencias que van desde 1 GHz hasta los 300 GHz. Las microondas se descubrieron durante la Segunda Guerra Mundial.
Desde cualquier punto del espacio se detecta radiación de microondas  en forma muy isotrópica y corresponde a la "radiación de fondo cósmica de microondas". Principalmente las microondas interactúan con cuerpos y sustancias en movimiento molecular rotatorio, ya sean gases, sólidos o líquidos.
Las aplicaciones más comunes de la radiación de microondas es en hornos, radiodifusión, TV e internet, comunicación satelital, redes celulares y radares.

Bibliografía:
Fontal, B. (2005). Infrarrojo. Microondas. El espectro electromagnético y sus aplicaciones. (p. 79-116). http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/16746/espectro_electromagnetico.pdf;jsessionid=ABA80B0BFD9A06E2DF6F7AF0B8CEBF27?sequence=1

Chang, R. y Goldsby, K. ( 2007). Teoría cuántica y la estructura atómica de los átomos. Química. (p.308-456). En Rocha, M. (Ed.). McGraw Hill. https://www.academia.edu/42280410/Quimica_Raymond_Chang_12va_Edicion

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Se define como una perturbación que se propaga en el espacio, es decir, de un punto a otro, transportando energía pero no materia. Cuando la perturbación se propaga a través de un medio materia, se denomina onda mecánica.
Toda onda requiere alguna fuente de perturbación; un medio que contenga elementos que sean factibles de perturbación y algún mecanismo físico a partir del cual los elementos del medio puedan influirse mutuamente.
Una forma de demostrar el movimiento ondulatorio es sacudir un extremo de una larga cuerda que esté bajo tensión y tenga su extremo opuesto fijo como se muestra en la figura; de esta forma se crea un pulso que viaja a lo largo de la cuerda con una rapidez definida, la figura representa cuatro "instantáneas" consecutivas de la creación y propagación del pulso viajero.  La cuerda es el medio a través del cual viaja el pulso, éste alcanza una altura y una rapidez de propagación definidas a lo largo del medio (cuerda).
A medida que viaja el pulso de la figura, cada elemento perturbado de la cuerda se mueve en una dirección perpendicular a la dirección de propagación.
Bibliografía:
Serway, R., y Jewett, J.(2008) Física para ciencias e ingeniería.(7° ed.). México: Cengage Learning, p.p. 450

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Fuentes del sonido: cuerdas vibrantes y columnas del aire. 

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Fuentes del sonido: cuerdas vibrantes y columnas del aire. 

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Son los instrumentos musicales como el piano, la guitarra e instrumentos de viento, aquellos producen sonidos en diferentes formas: vibración de cuerdas, vibración de membranas, vibración de metal o madera y vibración de columnas de aire.

Se puede dar por la acción de punteo, soplar o tocar, y las vibraciones se transmiten por el aire y luego a los oídos.

Se dan en un tubo abierto en ambos extremos, tiene nodos de presión, y por lo tanto antinodos de desplazamiento, en los extremos. Un tubo abierto tiene la misma estructura armónica como una cuerda.

Estudiante: Fátima  Nataly Shuguli Shuguli

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Rapidez o magnitud de velocidad del sonido: 

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Rapidez o magnitud de velocidad del sonido: 

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Rapidez del sonido en un fluido:
La rapidez de la propagación de un pulso longitudinal en un fluido depende únicamente del módulo de volumen B y de la densidad  del medio.
Rapidez del sonido en un sólido:
Si una onda longitudinal se propagara en una varilla o barra sólida, la situación es un tanto diferente, la varilla se expande un poco a los lados cuando se comprime longitudinalmente: en tanto un fluido en un tuvo con sección transversal constante no puede hacerlo.

o una cuerda.

Estudiante: Fátima  Nataly Shuguli Shuguli

Bibliografía:
Sears,Zemansky,Young ,Fredman.(2004).FisicaUniversitaria.Vol1.PearsonEducación.

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Tono

Depende de la frecuencia con la que vibra el cuerpo emisor del sonido.

-A mayor frecuencia, el sonido es más alto o agudo.

-A menor frecuencia, el sonido es más bajo o grave.
Timbre

Permite identificar dos sonidos de igual intensidad y frecuencia emitidos por dos sonoros diferentes.

Intensidad
-Determina si un sonido es fuerte o débil.

-Depende de la amplitud de la onda.

-Depende de la distancia existente entre la fuente sonora y el oyente.

-Expresa la cantidad de energía acústica que en un segundo pasa a través de una superficie de un centímetro cuadrado, perpendicular a la dirección en la cual se propaga la onda.
Unidad: 1 W/m^2

Escala para medir la intensidad:

Unidades: el bel (B) y el decibel (dB).

Como el bel es una unidad muy grande, se usa el decibel, equivalente a la décima parte del bel.

1dB= 0.1B

El intervalo de unidades audibles por el hombre es en un rango de 0 a 120 dB.

Nota: Para observar las imágenes correspondientes a cada tema. Click en Cualidades del sonido.
Bibliografía:

Boiz, M. & Palacián, J. (2013). Acústica y audiometría (pp.19-24). ECU.

Pérez, H. (2016). Física general (pp.306-307). Grupo Editorial Patria.

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Amplitud (A): Es el máximo desplazamiento de la onda en relación con su posición de reposo (m).

Frecuencia (f): Número de vibraciones por unidad de tiempo (1 Hz= 1 c/s).

Período (T): El tiempo que tarda en producirse un ciclo completo de oscilación (s).

Longitud de onda (λ): Es la distancia entre dos partes sucesivas cualesquiera que estén en la misma fase (m).

Velocidad de propagación: Es la velocidad a la que se propagan las ondas.
Bibliografía:
Lou, B. & Wilson, J. (2011). Física 11 (pp.385-386). Pearson Educación.

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Podemos definir a la luz como una de las formas de energía electromagnética que se encuentra en la Naturaleza.
La luz es una forma de radiación electromagnética similar al calor radiante, las ondas de radio o rayos X, se puede propagar tanto en el vacío como en medios materiales, su velocidad de propagación es de 300.00 km por segundo en el vacío.
La luz corresponde a oscilaciones extremadamente rápidas en un campo electromagnético , en un rango determinado de frecuencias que pueden ser vistas por el ojo humano.
Algunas propiedades de la Luz
La luz presenta res propiedades características:
- Propagación en línea recta
- Es reflejada al momento de llegar a una superficie reflectante.
- Su dirección cambia cuando pasa de un medio a otro es decir se refracta.

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¿De qué está hecha la luz?
Al principio se sugirió que la luz compuesta de ínfimas particulitas de luz. A inicios del siglo XIX, el científico inglés Thomas Young demostró, mediante un experimento definitivo, que la luz no es una sustancia de naturaleza atómica como todo lo que vemos con ayuda de la luz, sino una onda. Este experimento consistió en demostrar que al superponer apropiadamente dos haces de luz se obtienen zonas iluminadas y oscuras alternadas, es decir, regiones con luz y regiones sin luz, siendo propio de las ondas. Esta innovadora propuesta entraba en contraposición con la idea que se había heredado de Isaac Newton, quien con sus avanzados estudios sobre la luz había reforzado la conclusión de que está constituida por pequeñísimos corpúsculos luminosos que la materia atrae y puede desviar. La propuesta de Young se transformó en la teoría dominante.
Daniela Taco Rodríguez

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¿Cómo surge la luz?

Antes de que la humanidad se interese por entender como surge la luz, primero se buscó la manera de aprender a producirla. Es por eso por lo que, desde la energía que da el sol a la tierra, nuestros antepasados descubren el fuego y comienzan a realizar antorchas, velas de cera de abeja y lámparas de aceite hasta que en el siglo XVI Leonardo Da Vinci realizó una pequeña chimenea en la lampara de aceite, lo que ayudó a aumentar el brillo y la estabilidad de esta, luego aparece la lámpara de keroseno y la lámpara de arco.

De esa manera ha ido evolucionando hasta que se realiza la primera lámpara eléctrica fabricada por Thomas Edison y Joseph Swan, lo que actualmente conocemos como foco. Después con el conocimiento de la energía de ionización se crea luz de colores a partir de los gases como el neón. Con el paso de los siglos se fue conociendo y mejorando la forma de sustituir el sol

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CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS MECANICAS
-AMORTIGUACIÓN :Ocurre cuando las ondas se propagan en diferentes direcciónes .A medida que la onda se aleja del punto inicial disminuye su intensidad  y la amplitud de la vibración.
-ABSORCIÓN: Perdida de energia  ya que esta es absorbida por el medio u por otros factores que sse encuentren por el paso de la onda.
-RESONANCIA: Es un fenomeno que se produce cuando tanto la frecuencia  del objeto y la onda que choca son las mismas ,es ahí  donde se produce la resonancia.
-REFLEXIÓN:Se considera el rebote que experimenta la onda por el choque haia una pared u algun objeto,la onda pirde energía con el rebote.
-REFRACCIÓN:Consiste en el cambio de dirección de la onda que experimenta cuando pasa de un medio a otro distinto.
-INTERFERENCIA:Consiste en que dos ondas coinciden en un mismo punto del medio por el cual se propagan

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Emisión de energía originada por un fenómeno vibratorio que es detectado por el oído y provoca una sensación de molestia.
Puede ser caracterizado por la frecuencia de los sonidos y la amplitud de la presión acústica, si intensidad. Variación temporal, su cadencia, ritmo, entre otros.
Tipos de Ruido: "Click Aquí"
Ruido continuo: La intensidad permanece constante
Ruido fluctuante: Intensidad fluctúa a lo largo del tiempo en intervalos mayores que ±5Db.
Ruido transitorio: Tiene comienzo y final en un corto intervalo de tiempo.
Ruido de impacto: la intensidad aumenta bruscamente durante un impulso (breve).

Tipos de ruidos según composición en frecuencias:

Ruido blanco: Señal de banda ancha que va de los 20 Hz a los 20 kHz, aumentan a razón de 3 dB/octava.

Ruido rosa: es proporcional a la inversa del ruido blanco, decaen a razón de 3 dB/octava.

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Magnitudes o componentes de las ondas mecánicas

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Magnitudes o componentes de las ondas mecánicas

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-La distancia máxima que se mueven las partículas desde su posición ``no perturbada'' se llama amplitud de la onda (A, y se mide en metros).

-El tiempo que tarda cada partícula en sufrir una perturbación completa  se llama periodo de la onda (T, y se mide en segundos)

-La cantidad de perturbaciones completas en el tiempo de un segundo se llama la frecuencia de la onda (v, y se mide en hercios, Hz)

-La distancia que hay entre partes idénticas del ``dibujo'' de la onda se llama longitud de onda ( λ, y se mide en metros)

-La velocidad a la que se propaga la perturbación por el medio se llama velocidad de la onda (v, y se mide en m/s)

-Las relaciones fundamentales entre estas magnitudes pueden deducirse de sus definiciones, y son:   v= 1/T         v= λ/T

Bibliografía:
-Serway R (1997). Física, Vol. I Cuarta Edición. Editorial McGraw Hill Interamericana: México.
-Sears, Zemansky, S. (2009). Física Universitaria. Editorial Pearson.

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Generar una onda estacionaria longitudinal mediante una columna de aire

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Generar una onda estacionaria longitudinal mediante una columna de aire

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Esta se acomoda dentro de un tubo de vidrio o acrílico en el que se propaga la perturbación, la cual se refleja al encontrar un obstáculo (el fondo del tubo u otro medio) , de manera que la onda incidente y reflejada se superponen dentro de la columna de aire. En la boca de la columna se produce un antinodo y en el otro extremo (0bstàculo) un nodo. Los modos normales de oscilación provocados con estas condiciones de frontera permiten relacionar la longitud de la columna de aire, donde se produce resonancia con la longitud de onda de las ondas estacionarias, a través de la siguiente relación matemática:

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Tubos sonoros

“Aquellos que contienen una columna de gas capaz, al ser excitada, de producir un sonido. El cuerpo sonoro es la columna gaseosa y no el tubo que la contiene, siendo su misión definir la forma de la columna y teniendo poca importancia en el complejo sonoro producido” (Calvo-Manzano, 1991). Existen 2 tipos:

Tubos abiertos:  disponen de dos o más orificios (Ejm: flautas)

Tubos cerrados o semicerrados: disponen de un solo orificio (Ejm: clarinetes).

Video
https://www.youtube.com/watch?v=o62aR0rgtuE

El movimiento de las partículas gaseosas vibran dentro del tubo debido a los cambios de presión que se produce al insertar aire por la embocadura, tiene la misma dirección que el desplazamiento de la onda que se produce.
Las ondas estacionarias longitudinales, se propagan a lo largo del tubo y se reflejan en los extremos.

En  tubos cerrados: los extremos cerrados son siempre los nodos.

En los tubos abiertos: cuando el tubo es estrecho en comparación con la longitud de onda se produce un vientre en dicho extremo.

Debido a la reflexión de las ondas longitudinales en los extremos, en los tubos sonoros se producen ondas estacionarias. La reflexión se produce ligeramente más lejos del final del tubo debido a que la onda, en contacto con la atmósfera, se propaga en todas las direcciones.

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Cuando dos ondas se encuentran en un punto o una región del espacio, el resultado es una nueva onda cuya perturbación es la suma de las perturbaciones de las dos ondas originales. A continuación consideramos la superposición e interferencia de ondas armónicas. Se denomina interferencia al resultado de la superposición de dos o más ondas armónicas, esto ocurre cuando se superponen ondas de frecuencia cercana.

Consideremos dos ondas sinusoidales de la misma amplitud y frecuencias f ₁ y f ₂, cuya diferencia es Δf = | f ₂ – f ₁ |.
Si f ₁ y f ₂ son muy próximas (Δf es pequeña), al sonar simultáneamente la oscilación resultante tendrá una frecuencia f intermedia entre f ₁ y f ₂, y una amplitud modulada con frecuencia Δf. Esta modulación de amplitud se denomina batimiento o batido.

frecuencia resultante = (ƒ ₁ + ƒ ₂) / 2

frecuencia de batido = |ƒ ₂ - ƒ ₁|

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En la antiguedad hablar de radar es hablar de microondas, en esta época tenia gran importancia ya que con el radar se podía encontrar barcos o aviones enemigos.
EJEMPLOS:
En tierra las ondas microondas se las usa en las telcomunicaciones, que es utilzado en antenas para un amplio alcance de comunicación, tambien es , importante en hornos para calentar alimentos, radar doppler para seguir huracanes  y tornados.
En el espacio los satélites se usan como estaciones retransmisoras de microondas.
FRECUENCIAS Y LONGITUDES DE ONDA DE LAS MICROONDAS.
Los microondas tienen frecuecnia desde 109 hasta 1012 Hetz, y una longitud de onda que vam de 30 cm hasta 0,3 mm.
INTERACCIÓN CON LA METERIA.
Las ondas de rádio son reflejadas por la ionósfera, especialmente en longitudes de onda grandes esto permite comunicacón de rádio de onda corta.
APLICACIONES DE LA ONDA DE RÁDIO.
Las aplicaciones de la onda de rádio son muchas como por ejemplo en rádio astronomía, en radiodifusión, antenas, imagenología, etc.
CONCECUENCIAS DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.
La radiación electromagnética está a nuestro alrededor, algunas regiones no las podemos sentir, pero otras si, como la región visible que la detectamos con nuestros ojos e infrarojo que la sentimos en la piel.
Otras regiones por la cantidad de energía que tienen los fotones son extremadamente dañinas, la región de rayps gamma y X, son más energéticos lo cual causa daño a nuestras células.
BIbliografía
Bernardo Fronatal.(2005).El espectro electromagnético y sus aplicaciones. obtenido:
http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/16746/espectro_electromagnetico.pdf;jsessionid=D16253B5826A1D8C68142187EB0B1DB7?sequence=1

MICROONDAS Y SUS APLICACIONES BIOMEDICAS.

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y2mate.com - Microondas y sus aplicaciones biomédicas_480p

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Si dos ondas sonoras viajan en el mismo medio y se interfieren entre si podemos hablar de interferencia de ondas del sonido
La interferencia es esencial para las ondas estacionarias resonantes.
Tipos de interferencia:
Interferencia constructiva: Sus amplitudes se suman.
Interferencia destructiva: Sus amplitudes están fuera de fase y se restan.
Fórmulas: "Click Aquí"

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Las ondas se clasifican en dos categorías:

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Las ondas se clasifican en dos categorías:

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Viajeras:  se propagan libremente transportando la energía desde la fuente a otros lugares del espacio.
Estacionarias: Son ondas que aparecen al superponerse dos ondas viajeras idénticas que se propagan en sentidos opuestos resultando en una onda inmóvil en el espacio
Según la dirección de oscilación de las partículas del medio respecto a la dirección de propagación de la
onda, se distinguen las ondas longitudinales y las ondas transversales.
Ondas longitudinales. Son aquellas ondas en las que la dirección de oscilación de las partículas del medio es igual a la dirección de propagación de la onda, es decir, si la onda se propaga horizontalmente hacia adelante, las moléculas del medio oscilarán hacia adelante y atrás en tomo a su punto de equilibrio.
Ondas transversales. En este tipo de ondas la dirección de oscilación de las partículas del medio es perpendicular a la dirección de propagación de la onda, es decir, si la onda se propaga en dirección horizontal, las moléculas del medio oscilarán en dirección vertical en torno a su punto de equilibrio.
SIMULADOR PARA PROPAGACIÓN DE ONDAS

https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_es.html

Bibliografía
-Serway, R., y Jewett, J.(2008) Física para ciencias e ingeniería.(7° ed.). México: Cengage Learning.
-César Tomé. (2018). Propagación de una onda. Cuaderno de Cultura Científica. https://culturacientifica.com/2018/11/06/propagacion-de-una-onda.
Raffino,M.E (2019). Concepto de onda . Obtenido de https://concepto.de/onda-2/

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Física Práctica 1 Propagación de las ondas

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Juan Zurita

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Ejercicio
Una cuerda metálica, de 500 mg de masa y 50 cm de longitud, está sometida a una tensión de 88,2 N. Determinar: a) la velocidad de una onda transversal en la cuerda, b) las frecuencias del tono fundamental y del primero y segundo tono superior.

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Ondas estacionarias-Concepto en base a la superposición

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Ondas estacionarias-Concepto en base a la superposición

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Es una onda en la que un punto particular, llamado nodo, está estacionario. Las ondas estacionarias se forman por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza, que tienen la
misma amplitud y longitud de onda (o frecuencia) y viajan en direcciones opuestas en el medio.

Este fenómeno es un caso especial de interferencia. Ocurre cuando la ola golpea la superficie y se refleja por completo.

Considerando una onda armónica cualquiera,q1, contiene una frecuencia angular  y número de ondas k, que se propaga de izquierda a derecha en dirección del eje x. En este caso la onda incide de forma perpendicular en una pared perfectamente reflectante, dando lugar a una onda reflejada, q2, tendrá la misma amplitud, una misma frecuencia angular y número de ondas que la onda incidente, pero se propagará de derecha a izquierda en dirección del eje x.

En sí ambas se superponen dando lugar a una onda estacionaria.

La superposición de ondas viajeras da lugar a una onda que no es del mismo tipo que las que la provocan.
Existiendo de dicha manera puntos en los que la oscilación resultante es máxima, distantes entre si media longitud de onda que denominamos VIENTRES, que se alteran con otros en los que la vibración es nula, denominados NODOS. Su distancia entre vientre y nodos sucesivos es un cuarto de longitud de onda en ondas que se superponen.
Bilbliografía:
Suones. (Abril de 2008). Ehu.eus.Superposición de ondas. Recuperado de http://www.ehu.eus/acustica/espanol/basico/suones/suones.html

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Ondas estacionarias en cuerdas

Las ondas estacionarias en una cuerda son el resultado de la superposición de ondas armónicas propagándose por una cuerda en la que ambos extremos están fijos.

Ondas estacionarias en columnas gaseosas

Los tubos que contienen columnas gaseosas pueden tener los extremos abiertos (extremo abierto) o un extremo abierto y el otro cerrado (extremo cerrado).

-Tubos abiertos

En el caso de un tubo abierto los dos extremos corresponden a vientres de la onda estacionaria, debido a que la distancia entre dos vientres sucesivos es la misma que entre dos nodos sucesivos, invirtiendo las posiciones de los nodos y los vientres, siendo V la velocidad de propagación de la onda.

-Tubos cerrados

En el caso de un tubo cerrado el extremo cerrado del tubo coincide con un nodo mientras que el libre coincide con un vientre, por lo tanto, debe haber un número impar de cuartos de longitud de onda que ajuste la longitud total del tubo.

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https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_es.html

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Fundamentos organológicos, históricos y acústicos del instrumento. https://miguelmorateorganologia.wordpress.com/vibraciones-de-los-tubos-sonoros/

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