MOVIMIENTO ONDULATORIO
MOVIMIENTO ONDULATORIO1Todo sistema fsico capas de vibrar en
forma peridica mediante fuerzas de tipo elsticas se les denomina
osciladores y al movimiento generado por un oscilador se le conoce
como M.A.S
MOVIMIENTO ARMNICO SIMPLESistemas masa resorte.
Pndulo simple.
DETERMINAR AMPLITUD, FRECUENCIA ANGULAR, PERIODO, FRECUENCIA
LINEAL, VELOCIDAD MAXIMA, ACELERACIN MXIMA VELOCIDAD Y ACELERACIN
EN FUNCIN DEL TEMPO, PARA UNA PARTCULA QUE OSCILA CON UN MOVIMIENTO
ARMONICO SIMPLE, SI LA POSICION VARA EN FUNCIN DEL TIEMPO DE
ACUERDO CON LA ECUACIN.x = 0.20 sen(t)DONDE x EST DADO EN METROS, t
EN SEGUNDOS Y w EN RAD/S
Recordando que:x = Asen(wt) x = 0.20 sen(t)Por lo tanto
comparando tenemos:La amplitud A es.A= 0.20 m.La frecuencia angular
es.w= rad/s.El periodo viene dado por:W=2/T Entonces T= 2/w = 2
s.La frecuencia lineal es.f=1/T=1/2 s = 0.5Hz
As la velocidad en funcin del tiempo.v(t)=Aw cos(wt)v(t)=0.20
cos (t)
SISTEMA MASA RESORTE
PNDULO SIMPLE
13VIBRACIN
Cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo y ste realiza un
movimiento de vaivn en torno a un punto central, se produce una
vibracin.14PULSOS Y ONDASLa vibracin de un medio cualquiera,
producto de una perturbacin externa, produce ondas.Una vibracin
simple produce un pulso, que es una nica perturbacin que viaja por
el medio de propagacin.
17ELEMENTOS DE UNA ONDA
18PERODO Y LONGITUD DE ONDALONGITUD DE ONDA (): Es la distancia
que hay entre dos puntos equivalentes y consecutivos de una
onda.
PERODO (T): Es el tiempo que demora una partcula en realizar una
oscilacin.
UnidadesS.I.=metroC.G.S.=centmetroUnidadesS.I. y
C.G.S.=Segundo19FRECUENCIACantidad de oscilaciones por unidad de
tiempo.
La unidad de frecuencia es : Hertz (Hz) =
20VELOCIDAD DE PROPAGACINEs un concepto que representa la
rapidez de cambio de posicin de un punto a travs del tiempo.La
velocidad de propagacin es constante.
Unidades S.I.: (m/s)C.G.S.:(cm/s)
22CLASIFICACIN DE LAS ONDASSegn el medio de propagacin:
MECNICAS: Slo se propagan en medios materiales.
ELECTROMAGNTICAS: Se propagan en medios materiales y en el
vaco.
23Segn la direccin de oscilacin de las partculas:LONGITUDINALES:
Las partculas oscilan en la direccin de propagacin de la
onda.TRANSVERSALES: Las partculas oscilan perpendicularmente a la
direccin de propagacin de la onda.
25Segn el sentido de propagacin:VIAJERAS: Se propagan en un
sentido nico.ESTACIONARIAS: Dos ondas viajeras que se propagan en
sentidos contrarios.
26FENMENOS ONDULATORIOSREFLEXIN: Se produce cuando unaonda se
encuentra con otromedio de mayor densidad.La medida del ngulo
deincidencia es igual a lamedida del ngulo dereflexin.
27TRANSMISINSe produce cuando una onda pasa a otro medio
material que permite en ingreso.La frecuencia se mantiene
constante.La longitud de onda y la velocidad de propagacin
varan.
29REFRACCIN: Al incidir una onda en la interfaz de dos medios,
bajo un cierto ngulo, la onda vara su direccin de propagacin.
31DIFRACCIN: Es la propiedad que posee una onda de rodear un
obstculo cuando ste le interrumpe la propagacin.
34INTERFERENCIA: Se produce cuando una onda incidente o
reflejada se mezcla con otra onda, superponindose.
35TIPOS DE INTERFERENCIACONSTRUCTIVA: Se produce cuando las
ondas estn en fase.
DESTRUCTIVA: Se produce cuando las ondas estn totalmente
desfasadas.
Ambos casos son extremos, lo ms comn es que las interferencias
sean una combinacin de ellos.
36SNTESIS DE LA CLASEONDASNaturalezaDireccin de oscilacinSentido
de propagacinSe clasificansegn suElongacinSus magnitudes
sonAmplitudCiclofrecuenciaPerodoLongitud de ondaReflexinSus
propiedades sonRefraccinDifraccinInterferencia36ONDAS DE SONIDO
INTENSIDAD
TONO
TIMBRECUALIDADES DEL SONIDO
EFECTO DOPPLER
PTICA
IMGENES FORMADAS POR ESPEJOSIMGENES REALES
Son producidas por el corte de los rayos reflejados en una
superficie.
IMGENES VIRTUALES
Son producidas por el corte de las prolongaciones de rayos
reflejados.
IMGENES FORMADAS POR ESPEJOS PLANOS
IMGENES FORMADAS POR ESPEJOS ESFRICOS
RAYOS NOTABLES EN LOS ESPEJOS
ESPEJOS CNCAVOS
ESPEJOS CONVEXOS
ECUACIONES PARA ESPEJOS
AUMENTO
REFRACCIN Y FORMACIN DE IMGENES EN LENTES
NDICE DE REFRACCIN ABSOLUTO
NDICE DE REFRACCIN RELATIVO
L E N T E S
LENTESLaslentesson objetos transparentes (normalmente devidrio),
limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva;
cuerpos que tienen la propiedad de modificar el tamao visual de los
objetos que se ven a travs de ellas.
RAYOS NOTABLES EN UNA LENTE
ELECTROSTATICALa electrosttica es la rama de la fsica que
estudia los fenmenos elctricos producidos por distribuciones de
cargas estticas, esto es, el campo electrosttico de un cuerpo
cargado.
Histricamente: la electrosttica fue la rama del
electromagnetismo que primero se desarroll. Con la postulacin de la
Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de
laboratorio.
La existencia del fenmeno electrosttico es bien conocido desde
la antigedad, existen numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forma
parte de la enseanza moderna; como el de comprobar como ciertos
materiales se cargan de electricidad por simple frotadura y atraen,
por ejemplo, pequeos trozos de papel o pelo a un globo que
previamente se ha frotado con un pao seco.
CARGA ELECTRICA
La materia puede tener carga elctrica. De hecho en los tomos
existen partculas con carga elctrica positiva (protones) y otras
con carga elctrica negativa (electrones).
La carga elctrica se mide en Coulomb. Un Coulomb es una unidad
de carga grande por lo que es comn usar submltiplos como el micro
Coulomb (1 C = 1 10 -6 C). La ley de conservacin de cargas dice que
dado un sistema aislado no hay cargas que se creen ni se destruyan,
sino que la carga se conserva.
La carga elctrica de un material siempre es mltiplo de la carga
elctrica de un electrn. El signo de la carga elctrica indica si se
trata de carga negativa o positiva.
Por ejemplo cuando se frotan dos materiales distintos como
plstico y vidrio ocurre eso con muchos de sus tomos, liberan y
aceptan electrones, por lo tanto uno de los materiales queda
cargado positivamente (sus tomos liberaron electrones) y el otro
negativamente (con ms electrones).
Un cuerpo cargado negativamente, es aquel que tiene un exceso de
electrones; un cuerpo cargado positivamente, es aquel que tiene un
defecto de electrones. CARGA POR FRICCION La friccin es la
transferencia de electrones de un material a otro por frotamiento,
nos podemos dar cuenta de esto cuando nos peinamos o acariciamos un
gato.
CARGA POR CONTACTOSe puede transferir electrones de un material
a otro por simple contacto.
Si el objeto es buen conductor la carga se distribuye en toda su
superficie porque las cargas iguales se repelen entre s.
CARGA POR INDUCCIONLa induccin es un proceso de carga de un
objeto sin contacto directo.
Durante las tormentas elctricas se llevan a cabo procesos de
carga por induccin. La parte inferior de las nubes, de carga
negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre.
FUERZA ELECTRICA
Entre dos o ms cargas aparece una fuerza denominada fuerza
elctrica cuyo mdulo depende del valor de las cargas y de la
distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo
de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre s,
mientras que las de distinto signo se atraen.
La fuerza entre dos cargas se calcula como:
q1, q2 = Valor de las cargas 1 y 2d = Distancia de separacin
entre las cargasFe = Fuerza elctrica
CAMPO ELECTRICO
Un campo es una magnitud fsica que puede ser asociada a cada
posicin en el espacio. La intensidad del campo elctrico es una
cantidad vectorial, y su mdulo determinado por la carga que genera
el campo, es escalar.
La unidad con la que se mide es:
La letra con la que se representa el campo elctrico es la E.
LINEAS DE CAMPO ELECTRICO
Una manera fcil y cmoda de visualizar el comportamiento del
campo elctrico es dibujar lneas de fuerza que apunten en la
direccin del vector de campo elctrico, bajo las siguientes
consideraciones:
POTENCIAL ELECTRICO
La fuerza de Coulomb es conservativa, de manera que los fenmenos
electrostticos pueden describirse de manera razonable en trminos de
energa potencial elctrica, permitindonos definir una cantidad
escalar, llamada POTENCIAL ELECTRICO. Matemticamente se expresa
por:
Se puede establecer una relacin entre el potencial elctrico y el
campo elctrico. La diferencia de potencial entre dos puntos de un
campo elctrico (el trabajo necesario para mover la carga de uno al
otro) se puede definir tambin como el producto escalar del campo
por la distancia.
El campo elctrico siempre apunta en sentido contrario al que
crece el potencial.
CORRIENTE ELECTRICA
Cuando existe movimiento de cargas de igual signo, se establece
una corriente elctrica. Si el flujo se establece durante un tiempo
determinado, podemos definir la corriente como la cantidad de carga
que pasa por una seccin transversal de un alambre en ese tiempo.
Ecuacionalmente podemos establecer:
En los conductores metlicos los transportadores de carga son los
electrones. En los electrolitos son los electrones y/o los
protones. La velocidad de los portadores de carga, es una velocidad
promedio conocida como velocidad de arrastre.LEY DE OHMEsta ley
establece que la intensidad que circula por un conductor, circuito
o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y
directamente proporcional a la tensin (V).
La ecuacin matemtica que describe esta relacin es:
Donde, I es la corriente que pasa a travs del objeto en amperios
(unidad de intensidad de corriente elctrica), V es la diferencia de
potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la
resistencia en ohmios (). Especficamente, la ley de Ohm dice que la
R en esta relacin es constante, independientemente de la
corriente.
CIRCUITOS ELECTRICOS
Los electrones libres que se encuentran en los conductores,
tienen en s un movimiento catico que es necesario ordenar para
poder crear un flujo de carga con direccin definida, se necesita
entonces de un dispositivo en el cual la energa qumica, mecnica, o
de cualquier otra forma se convierta en energa elctrica.
Estos dispositivos se conocen con el nombre de fuerzas de energa
electromotriz, mejor conocidas como f.e.m. CIRCUITOS CON
RESISTENCIAS Las resistencias tambin pueden ser llamadas
resistores. El dibujo nos muestra un circuito donde se toma en
cuenta la resistencia interna de la fem., siendo parte importante
de ella.
En muchos circuitos se hace despreciable por lo pequeo de su
valor, pero en la realidad su existencia es inevitable por efecto
de calentamiento Joule.
CIRCUITOS EN SERIELa grfica nos muestra una disposicin en serie
de tres resistencias, consideramos la resistencia interna
despreciable y ponemos de presente que en una serie la corriente
que circula por las resistencias es la misma para todas es decir es
constante. La resistencia equivalente est dada por: R = R1 + R2 +
R3 Respecto al potencial, la suma de las diferencia de potencial en
las resistir igual al potencial total desarrollado por la fem.
Un circuito en serie es una configuracin de conexin en la que
los bornes o terminales de los dispositivos (generadores,
resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se
conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo
se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Circuitos en paraleloMostramos las mismas resistencias del
circuito anterior, pero ahora dispuestas en paralelo. En estos
circuitos la corriente se distribuye convenientemente de acuerdo a
la resistencia que tiene que atravesar, pero la diferencia de
potencial en cada una de ellas es igual.La resistencia equivalente
de las disposiciones en paralelo esta dada por
El flujo de corriente total ser: 1 = 11 + 12 + 13 v = V1 = V2 =
V3
Los circuitos que a menudo se plantean son los llamados
circuitos mixtos que constan de disposiciones en serie y
paralelo.
Circuitos mixtos
