domingo, 2 de noviembre de 2014

LAS ONDAS

ONDA

"Es un fenómeno ondulatorio y físico mediante una perturbación sin transporte neto de materia, en la cual se transporta la energía por medio de la propagación de energía sin materia de un punto a otro del espacio a través de algún medio sólido, líquido, gaseoso o a través del vacío, las ondas materiales (todas menos las electromagnéticas) requieren un medio elástico para propagarse."

CARACTERÍSTICAS

  • "Punto medio de la vibración: línea que indica la posición de equilibrio.
  • Cresta: Uno de los puntos de una onda donde la misma es más elevada.
  • Valle: Uno de los puntos de una onda donde es más baja.
  • Nodos: puntos que coinciden en ese instante con la posición de equilibrio.
  • Elongación: es el desplazamiento  entre un punto y la posición de equilibrio.
  • Amplitud (A): Es el desplazamiento máximo de un punto arriba o abajo con respecto a la posición de equilibrio, o sea, la máxima elongación,la amplitud está directamente ligado con la intensidad, a mayor amplitud de una onda sonora mayor será la intensidad o los decibelios, a mayor amplitud de una onda sísmica mayor será la energía transportada.
  • Longitud de onda (λ) - Representa la distancia entre 2 crestas o valles de una onda, inversamente ligado con la energía que transporta la onda, a menor longitud mayor energía y a mayor longitud menor es la energía asociada.
  • Frecuencia (F) - Representa el número de oscilaciones que ha realizado la onda en un periodo establecido de tiempo.
  • Periodo (T) - Representa al tiempo necesario para que una onda complete una oscilación.
  • Velocidad de propagación - Es la distancia que recorre la onda por unidad de tiempo."
FORMAS DE MEDIR UNA ONDA

  “              y = Seno(x)
Y = es el valor en el eje (se obtiene cuando se realiza la función Seno(x) en los puntos del eje x.)
Esto produce el gráfico de la onda básica seno
Representación de otras formas de ondas.
Para poder trazar ondas de diferentes tamaños, necesitamos añadir otros términos a nuestra fórmula.
1. Amplitud:
y = ASeno(x)
A =  nos da el valor de la amplitud de la onda - la distancia que mueve arriba o debajo del eje x, o la altura de la onda.
El modificador A, es un aumento (o amplificación) del resultado de la función Seno (x), lo que produce valores y mayores.
Para modificar la longitud de una onda, o la distancia de un punto de una onda a un punto igual en la siguiente onda.
Se usa el modificador k, como se puede ver en la fórmula siguiente.       
      y = A Sin (k*x)
El multiplicador k extiende la longitud de la onda.
La onda más simple es 2π, por consiguiente la longitud de onda en la fórmula final está determinada simplemente dividiendo 2π por el multiplicador k, por lo que la longitud de onda 
(λ) = 2π/k.
La forma de una onda varía cuando la amplitud o la longitud cambian.
Puesto que las ondas siempre están en movimiento, otro término importante para describir una onda es el tiempo que se necesita para que una longitud de onda pase un punto específico en el espacio. Este término, referido como el periodo, T, es equivalente a la longitud de onda, 
T = Periodo = 2π/k. Sin embargo, está dado en unidades de tiempo (seg) en vez que de distancia. "

FORMA DE GRÀFICAR UNA ONDA
“En este dibujo se muestra el círculo unidad en el plano cartesiano con un triángulo al interior. El punto en círculo en contacto con el radio tiene las coordenadas (x,y).
Si mira detenidamente a este gráfico, verá que la onda cruza el eje x en los múltiplos 3.1416… - el valor de pi. Una onda entera está completa en el valor 6.2832…, o 2π, exactamente la circunferencia del círculo.
Como se comportan las ondas en diferentes medios elásticos
Las ondas transversales: se producen en las olas del agua, las ondulaciones que se propagan por una cuerda, la luz etc. Tienen un comportamiento de vibraciones vertical o  perpendicular a la perturbación inicial.
Las ondas longitudinales: las compresiones y dilataciones que se propagan por un muelle, el sonido etc. tienen un comportamiento paralelo o horizontal a la perturbación inicial.
En las ondas armónicas: cada partícula  vibra armónicamente y tiene un comportamiento en dirección vertical mientras la onda se propaga en dirección horizontal (Es un ejemplo de onda transversal).”
TIPOS DE ONDAS
“Electromagnéticas: son ondas que se propagan a través del vacío y mediante la variación de la intensidad del campo eléctrico y magnético. (luz y ondas de radio).
Mecánicas: Son partículas que se transmiten energía y que requieren de un medio sólido, líquido o gaseoso para poder propagarse. ( sonido) se propaga a través del aire, (ondas sísmicas) son aquellas que se propagan a través de la corteza terrestre y las olas se propagan a través del agua del mar.
Gravitacionales: estas ondas no pueden desplazarse por ningún medio dado a que son el resultado de la deformación espacio-tiempo así lo indica la teoría relativista de Einstein.
Según la dirección de propagación:
Transversales - Son aquellas ondas que se propagan en una dirección vertical o perpendicularmente a la perturbación inicial.
Longitudinales - Son aquellas ondas que se propagan en una  dirección horizontal o paralelamente a la perturbación inicial.
Según el plano de vibración:
Unidimensionales: Son ondas que se propagan en una sola dimensión del espacio, (onda resultante al estirar de una cuerda).
Bidimensionales: Son ondas que se propagan en dos dimensiones del espacio, (ondas que se producen al dejar caer una gota sobre un vaso de agua).
Tridimensionales: Son ondas que se propagan en las tres dimensiones del espacio, (ondas sonoras de un relámpago).
En función de la dirección de la perturbación:
Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transportan la onda es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal.
Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.
En función de su periodicidad:
Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda sinusoide.
Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.”
FENÒMENOS DE ONDAS EN NUESTRA VIDA

“Cuando lanzamos una piedra a un estanque se puede observar como el impacto inicial puede producir una serie de ondas alrededor, (La perturbación inicial ha sido el impacto de la piedra el cual se ha propagado a través del agua de una región a otra del estanque).
Cuando sacudimos una cuerda pueden producirse una serie de ondas longitudinales, (La perturbación inicial ha sido el primer sacudimiento de la cuerda).
Cuando tocamos la guitarra estamos produciendo ondas sonoras y ondas armónicas  (la perturbación que se propaga es un movimiento armónico simple).”

Te mostramos un video experimental acerca de las ondas: "Experimento 1: ONDAS QUE VIAJAN EN EL AGUA: Olas y tsunamis”.

Recuperado de:
Física: principios con aplicaciones, campos Olguín Víctor, Editorial Pearson educación
http://www.quees.info/que-es-una-onda.html
http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/anteriores/basico/colima07/portafolios/grupoA/equipo2/ONDAS.htm
http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/concytip.htm
http://www.quees.info/que-es-una-onda.html
http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/anteriores/basico/colima07/portafolios/grupoA/equipo2/ONDAS.htm
http://www.visionlearning.com/es/library/Matem%C3%A1ticas-en-la-Ciencia/62/Las-Matem%C3%A1ticas-en-el-Movimiento-de-las--Ondas/131






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