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Departamento de Ciencias; Física Profesora: Araceli Madariaga
Nivel: Primero Medio
GUÍA DE EJERCICIOS.
ONDAS
Nombre :
Curso : Fecha :
Asignatura : Física
Profesora : Araceli Madariaga.
OBJETIVO : El objetivo de esta guía es aplicar los conocimientos adquiridos en clases para la resolución de ejercicios prácticos y teóricos. Además, de retroalimentar los contenidos necesarios que describen y definen a las ondas.
¿QUÉ ES UNA ONDA?
Una onda es una perturbación que se propaga por un
medio material y/o por el vacío. Por medio material
nos referimos a cuerpos que sean solidos, líquidos y
gaseosos.
Cuando una onda se transporta de un lugar a otro, en
ese movimiento solamente transporta consigo
energía.
Las ondas se clasifican según cinco criterios.
1.- Medios de propagación.
Ondas mecánicas.
Son aquellas ondas que necesitan de un
medio material para propagarse, es decir,
solo se pueden propagar o viajar por medios
solidos, líquidos y gaseosos.
Ejemplos: terremoto, tsunami, sonido.
Ondas electromagnéticas.
Son aquellas ondas que pueden viajar por el
vacío, es decir, no requieren de un medio
material para propagarse
Ejemplos: luz, radiación infrarroja.
2.- Dirección de vibración del medio.
Onda transversal.
Las partículas del medio vibran en una dirección
perpendicular a la dirección en que se propaga
la onda.
Onda Longitudinal.
Las partículas del medio vibran en la misma
dirección en la que se propaga la onda.
3.- Extensión del medio.
Ondas estacionarias.
La perturbación (onda) incidente se interfiere
con aquella onda que es reflejada en la misma
dirección, pero en sentido opuesto.
Ondas Viajeras.
Son ondas que se propagan desde una
fuente, pero no regresan a su lugar de
origen.
4.- Periodicidad de la onda.
Onda periódica.
Entre un pulso y otro hay un intervalo regular
de tiempo.
Cuando dibujamos una onda periódica las
amplitudes son todas exactamente iguales.
Onda no periódica.
Entre un pulso y otro ocurren intervalos
irregulares de tiempo, es decir, no son ondas
con la misma amplitud.
5.- Dirección de propagación.
DIMENSIONES ESPACIALES Y TEMPORALES DE UNA ONDA.
Las ondas se pueden caracterizar por diversos elementos que dependen de sus dimensiones
como la amplitud y la longitud de onda. Además, se pueden clasificar por diversos elementos
temporales debido a que dependen del tiempo, como, por ejemplo, el periodo, la frecuencia y la
longitud de onda.
1. Elementos espaciales.
1.1 Amplitud. (A) Corresponde al desplazamiento máximo que
experimentan las partículas de un medio que oscilan en
torno a una posición de equilibrio.
La recta que pasa por el medio de la onda corresponde a
la posición de equilibrio, y es el lugar que divide a la onda
a la mitad.
Además, la amplitud nos indica cuánta energía
transporta una onda. Mientras mas amplitud posea,
transporta mas energía.
1.2. Longitud de onda. ()
Es la distancia entre dos puntos consecutivos de una
onda que se comportan igual, se puede considerar
que la longitud de onda corresponde a la distancia
entre dos valles consecutivos o dos montes (crestas)
consecutivas.
Ondas unidimensionales (1D).
Son aquellas que se propagan
en una sola dimensión o
dirección.
Ondas bidimensionales (2D)
Son aquellas que se propagan
en dos dimensiones o
direcciones
Ondas tridimensionales (3D)
Son aquellas que se
propagan en tres
dimensiones o direcciones.
2. Elementos temporales.
2.1 Periodo. (T)
Corresponde al tiempo que transcurre entre dos pulsos consecutivos, es el tiempo que tarda en
producirse un ciclo completo.
2.2 Frecuencia. (F)
La frecuencia representa el numero de ciclos que se producen
en una onda por unidad de tiempo. Es decir, la cantidad de
veces que se produce una onda.
La frecuencia y el periodo son inversamente
proporcionales.
2.3 rapidez de propagación
Nos indica la razón de cambio entre la distancia
recorrida y el tiempo empleado.
Siendo:
F frecuencia, se mide en (Hz)
T periodo, se mide en (s)
V rapidez de propagación, se mide en (m/s)
longitud de onda, se mide en (m)
EJERCICIOS.
1.- Diego hace oscilar una cuerda,
generando una serie de pulsos
periódicos que se propagan en ella. Si la
onda tarda exactamente 1,5(s) en ir
desde A hasta B.
¿Cuál es la frecuencia, el periodo y la
rapidez de propagación?
2.- Una ola en el océano tiene una longitud de 10(m). La onda generada por la ola pasa por una
determinada posición fija cada 2(s). ¿Cuál es la rapidez de la onda?
3.- El edificio Sears, ubicado en Chicago, se mece con una frecuencia aproximada de 0,10(Hz).
¿Cuál es su período de vibración?
4.- La frecuencia de la luz amarilla es de 5 ∗ 1014 [𝐻𝑧]. Encuentre su longitud de onda. Considere
la velocidad de la luz como 3 ∗ 108 [𝑚/𝑠]