Post on 04-Jul-2015
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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
AUTORES:• Ancco Huanacuni Ever• Robles Mamani Gabriel• Huanca Cutipa Brandon
DOCENTE : Gladys Ofelia Cruz VillarFACULTAD : FAINGESCUELA : EPICCURSO : FÍSICA APLICADA
Una onda es una perturbación que se da en un medio, por lo regular un medioque se deforma y luego se recupera, o sea un medio elástico. Que se propagacon la rapidez de onda “v “
x
Valle
Cresta
A
-A
Puntos en fase
Longitud de onda
Rapidez de onda v
Tipos de ondas mecánicas
La velocidad de cualquier onda es el producto
de la frecuencia y la longitud de onda:
Longitudinales:
Transversales :
Movimientos longitudinales y transversales:
Tv.fv fv /
Son las ondas que tienen
por perturbación en una
forma perpendicular en la
dirección del impulso
Tienen la perturbación en
forma paralela a la dirección
de propagación.
Son las ondas en las que se produce después
una combinación de ondas longitudinales y
transversales.
)(2cos),(
T
t
v
xAtxy
/2 k Donde
kvfw .2
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15 tvxfy tvxfy Donde la función de onda dependientes delespacio y tiempo [y=(x,t)]. Describen losdesplazamientos de partículas individualesdel medio
La dirección de la onda depende del signo
La función de onda debe obtener una ecuación diferencial parcial llamada ecuación de onda
Fase
Tiempo
Ec. de onda armónica (eligiendo forma coseno)
Amplitud
Rapidez angular
densidad lineal de masa (kg/m)
VELOCIDAD Y ACELERACIÓN DE LAS PARTÍCULAS DEL MEDIO
txkAy cos
txkA
t
yy sin
yAtxkAt
yy cos 22
2
2
Velocidad máxima Ay max
Aceleración máxima
Ay 2
max
ENERGÍA DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO
La onda no transporta masa, transporta energía pero nos interesa medir el ritmo con el que se transfiere la energía. Es la que denominamos como” POTENCIA MEDIA ”
T Tención de la cuerda
En el caso de ondas que se propagan en tres dimensiones, la intensidad de la onda I es inversamente proporcional a la distancia de la fuente.
El principio de superposición indica que el desplazamiento de onda total en cualquier punto donde se traslapan dos o más ondas es la suma de los desplazamientos de las ondas individuales.
LEY DEL INVERSO CUADRADO
SUPERPOSICIÓN DE ONDAS:
INTENSIDAD DE ONDAS:
Cuando una onda senoidal se refleja, las dos ondas forman nodos y antinodos.
ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA
Onda estacionaria en una cuerda extremo fijo en x=o .
Cuando ambos extremos de una cuerda están fijos también se dan ondas estacionarias
ONDAS SONORAS
EL SONIDO: Onda mecánica longitudinal que se propaga a través de
medios elásticos materiales (aire, agua, etc)
RAPIDEZ DE LAS ONDAS SONORAS
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN FLUIDO
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN SOLIDO
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN GAS
INTENSIDAD DEL SONIDO
La intensidad del sonido se define como la potencia acústica por unidad de área.
El contexto habitual es la medición de intensidad de sonido en el aire en el lugar
del oyente. Las unidades básicas son vatios/m2 o vatios/cm2. Muchas mediciones
de la intensidad de sonido se hacen con relación a la intensidad del umbral de
audicion estándar I0 :
Intensidad de una
onda sonora senoidal
Frentes de ondaRayos
Fuente
0p
/ tx
2/0pprms
Valor rms (valor eficaz)
ESCALA DE DECIBELESDebido a la enorme sensibilidad del oído humano, se
mide el nivel sonoro usando una escala logarítmica:
Los decibelios miden la
relación de una intensidad
dada I con la intensidad
del umbral de audición,
de modo que este umbral
toma el valor 0 decibelios
(0 dB). Para evaluar el
volumen del sonido,
como distintivo de una
medida de intensidad
objetiva, se debe ponderar
con la sensibilidad del
oido.
PULSOS Un pulso es una perturbación de corta duración generada en el estado natural de un punto de un medio material que se transmite por dicho medio.
Podemos producir un pulso
realizando una rápida sacudida en el
extremo de un muelle
lanzando una piedra al agua de
un estanque
dando un golpe a una mesa
EFECTO DOPLER Consiste en que la frecuencia de la onda emitida por unafuente tiene diferente valor para un receptor que esté enmovimiento relativo respecto a la fuente
Ondas con
fuente de
sonido
igualando a la
velocidad del
sonido
Ondas con fuente
de sonido en
movimiento
Ondas con fuente de
sonido en reposos
s
r fuv
vf
v velocidad de la onda
fr frecuencia que mide el receptor
fs frecuencia de la fuente
Alejamiento: signo +Acercamiento: signo
us velocidad de la fuente
Subíndice s (fuente)
Subíndice r (receptor)
rf
sf
su
rf
¿POR QUÉ SE CAYÓ EL PUENTE “TACOMA
NARROWS?
•Cuando la frecuencia natural de vibración coincide con la frecuencia de oscilación •Un columpio •Los vientos causaron la resonancia •Soldados que marchan al mismo paso por un puente pueden destruirlo mediante la creación de la resonancia
El puente utiliza vigas de placa de poca profundidad que disminuyeron con el peso, lo que terminó haciendo el puente sea menos estable.
Otro problema era que el puente era demasiado largo para él ancho hecho por el cual el efecto de resonancia fue catastrófico para el puente.
Por no considerar los efectos de la resonancia.
Fuente: (El diseñador de consultoría, Leon Moisseiff “Universidad de Washington Colecciones Especiales”)
La caída se produjo porque los ingenieros no sabían lo suficiente acerca de la aerodinámica (los efectos de la resonancia), y que la falta de fondos ha obligado a la construcción de un puente estrecho para su longitud.
Conclusión:
Un cantante que mantenga una nota de cierta frecuencia puede llegar a inducir vibraciones en un vaso.
Si la cantante persiste, la energía absorbida por el vaso puede llegar a causar vibraciones tan grandes que el vaso se rompe.(resonancia)
Solo ocurre con vasos de cristal de alta calidad. En vasos de baja calidad, ocurre que su composición es poco homogénea y esto ocasiona que el vaso tenga distintas frecuencias características y solo una frecuencia no bastaría para romperla.
¿Por qué un cantante, al sostener una nota de la frecuencia adecuada, puede quebrar un vaso si el cristal de este es de alta calidad y por que no sucede si el cristal del vaso es de baja calidad?
¿Por qué los edificios de
diferentes alturas sufren diferentes daños durante un
terremoto?
Si un edificio alto tiene un periodo cercano a 2 segundos es probable que
su aceleración sea menor que un edificio mas bajo, de 5 a 10 pisos, con
periodo de ½ segundo.
Los movimientos del terreno
provocan arrastrar al edificio, que se mueve
como un péndulo invertido.
Los registros de terremotos indican que los sismos
concentran su energía y mayores aceleraciones en periodos
cercanos a ½ segundo.
La altura de un edificio influye
directamente en el periodo de oscilación, si aumenta la altura aumenta el periodo.