Ondas y Sonido

Ondas y sonido Movimiento ondulatorio y ejemplos de sonido

TEMAS SELECTOS DE FÍSICA

Elaborado por: Miguel Angel Morales Pacheco Ana Gabriela Torres Rodríguez

SECCIÓN 1 Ondas: Ondas longitudinales y transversales Tren de ondas Características de las ondas Reflexión y Refracción de ondas Ondas estacionarias Ondas sonoras Rapidez del sonido

SECCIÓN 2 Eco Resonancia Intensidad de sonido Efecto Doppler Ondas sísmicas Ultrasonido

Ejemplos de movimiento ondulatorio

Ejemplos de sonido

SECCIÓN 3 Ejemplificar la aplicación de ondas y sonido

ONDAS Y SONIDO.COM 3 Noviembre 2021

Vol. 1 No. 01

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN ESCUELA PREPARATORIA DIURNA UNIDAD ACADÉMICA CAMPUS II

Temas Selectos de Física I

Ing. Angel Farit Pereyra Arguelles

Actividad. Ondas y Sonido

Integrantes del equipo Morales Pacheco Miguel Ángel

191171

Torres Rodríguez Ana Gabriela

190168

Cd. del Carmen, Campeche a 3 de Diciembre de 2021

1

ÍNDICE Sección 1

3

Ondas: Ondas longitudinales y transversales

4

Tren de ondas

6

Características de las ondas

7

Reflexión y Refracción de ondas

9

Ondas estacionarias

11

Ondas sonoras

12

Rapidez del sonido

13

Eco

16

Resonancia

18

Intensidad de sonido

20

Efecto Doppler

21

Ondas sísmicas

23

Ultrasonido

25

Sección 2

26

Ejemplos de movimiento ondulatorio

27

Ejemplos de Sonido

29

Sección 3

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Ejemplificar la aplicación de ondas y sonido en la vida cotidiana

32

Sección 4

33

Bibliografías

34

2

SECCIÓN

3

Sección 1

Ondas longitudinales y transversales

ONDAS

4

LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES

¿Qué es?

En física, se utiliza la palabra “onda” para designar la trasmisión de energía sin desplazamiento de materia.

Se trata de una perturbación o agitación que se desplaza en un ambiente determinado y que, después de pasar, lo deja en su estado inicial.

Ahora que ya conocemos lo básico de que es una onda, podemos conocer en sus principales clasificaciones:

Longitudinales

Son aquellas en las que las partículas del medio oscilan en dirección paralela a la dirección en que se propaga el movimiento ondulatorio.

Una onda longitudinal siempre es mecánica y se debe a las sucesivas compresiones.

Su clara representación es cuando se oscila un resorte desde uno de sus extremos

Sección 1

Ondas Transversales

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Transversales

Son aquellas en las que las partículas del medio oscilan en dirección perpendicular a la dirección en que se propaga el movimiento ondulatorio.

Algunos de los ejemplos más claros en este tipo de onda son: Las que son generadas en un estanque de agua Generadas por una cuerda Ondas electromagnéticas

AUNQUE...

Existen ciertos movimientos ondulatorios que son combinaciones de ambas, como lo son las ondas marinas o las sísmicas.

Sección 1

Tren de ondas

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TREN DE ONDAS

El movimiento de cualquier objeto material puede ser considerado como una fuente de ondas. Al moverse perturba el medio que lo rodea y esta perturbación al propagarse puede ser un pulso o un tren de ondas.

Si las vibraciones del extremo se sacuden, se formará un tren de ondas que se transmite a lo largo de la cuerda.

¿Cómo se representa?

Las ondas se pueden representar como función del tiempo o de la distancia. En cualquiera de los casos, una onda de frecuencia única aparecerá como una onda sinusoidal. La longitud de onda se puede determinar a partir del gráfico de distancia.

Y en este caso se le llama TREN porque la perturbación transportada es de larga duración Muchos puntos de la cuerda están oscilando simultaneamente

Y como se muestra en la figura anterior, si la perturbación es continua y se propaga en un solo sentido se le conoce como:

ONDA VIAJERA

Sección 1

Características de la onda

CARACTERÍSTICAS de la onda

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Las magnitudes y unidades S.I. que definen una onda son:

Longitud

Es la distancia que separa dos puntos máximos de una onda, a partir de los cuales, la misma onda se repite Se representa con la letra griega landa

Frecuencia Es la medida del número de ciclos o repeticiones de la onda por unidad de tiempo. Por ejemplo, si una onda se repite diez veces por segundo, significa que tiene una frecuencia de diez ciclos por segundo.

Podemos apreciar la diferencia de frecuencia en las imágenes

RELACIÓN

Longitud-Frecuencia

A mayor frecuencia, menor es la longitud de onda y cuando la frecuencia es menor, mayor es la longitud de onda. La velocidad de propagación de una onda, se puede medir como el tiempo que transcurre desde que es emitida hasta que se recibe.

Todas las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a una velocidad constante de 300.000.000 m/s, la velocidad de la luz.

Si conocemos la velocidad de transmisión de una onda (λ) y su frecuencia (f), podemos calcular la longitud de onda (λ) a partir de la siguiente relación:

Sección 1

Amplitud

Características de la onda

El concepto se vincula al valor más alto que registra una variable, midiéndose desde el punto medio o de equilibrio. En una señal electromagnética o en un movimiento ondulatorio, la amplitud de onda es la distancia que existe entre el valor máximo (el punto más alto de la onda) y el punto de equilibrio.

Periodo Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se

Se representa con la letra T

encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes.

En otras palabras, es el tiempo empleado por la onda en completar una longitud de la misma

Nodo Llamamos nodos a los puntos cuya elongación mínima sea 0

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Sección 1

Reflexión y refracción de ondas

REFLEXIÓN Y REFLAXIÓN de las ondas

Reflexión

Es el cambio de dirección del movimiento ondulatorio que ocurre en el mismo medio en que se propagaba, después de incidir sobre la superficie de un medio distinto.

Esta regido por 2 leyes principales:

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Son dos fenómenos que ocurren cuando una onda que se propaga en un determinado medio se encuentra con una superficie de separación con otro medio. En general, podemos decir que una parte de la onda incidente, una parte de su energía, se refleja y otra se refracta. Vamos a estudiar ambos fenómenos desde un punto de vista geométrico.

El rayo incidente, el reflejado y la normal a la superficie en el punto de incidencia están en el mismo plano

Los ángulos del rayo incidente y el de la reflexión son completamente iguales Representación de esa igualdad

En la reflexión no cambia la velocidad de la onda v, ni su frecuencia f, ni su longitud de onda λ.

Sección 1

Refracción

Reflexión y refracción de ondas

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Es el cambio de dirección del movimiento ondulatorio que ocurre tras pasar este de un medio a otro en el que se propaga con distinta velocidad.

El rayo incidente, el refractado y la normal a la superficie en el punto de incidencia están en el mismo plano

LEY SNELL

Marca la relación entre el ángulo de incidencia iˆ , el de refracción rˆ , y las velocidades de las ondas en los medios 1 y 2, v1 y v2, según: Índice de refracción del segundo medio respecto al primero, una constante adimensional.

La ley de Snell fue descubierta experimentalmente en 1621 por el científico Holandés Willebrord Snel van Royen (1580 - 1626), más comúnmente conocido como Snell. Fue Huygens quien dio una explicación a esta ley experimental, permitiéndonos así deducirla a partir del principio de Huygens.

Este fenómeno ocurre cuando una onda pasa de un medio con una determinada velocidad a otro con una distinta.

En la refracción no cambia la frecuencia de la onda f, pero al hacerlo su velocidad v, debe cambiar también su longitud de onda λ.

Sección 1

Ondas Estacionarias

ONDAS

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ESTACIONARIAS

Hasta ahora hemos supuesto que las ondas se propagaban sin encontrar ningún obstáculo en su camino, en medios sin límites. Es lo que llamábamos ondas viajeras.

Hay casos en los que la propagación se produce en medios cerrados, produciéndose reflexiones en los extremos del mismo que se superponen unas a otras. Estas superposiciones, que no son más que un caso particular de interferencias de ondas, pueden dar lugar a ondas estacionarias

SIN EMBARGO...

Es un caso particular de interferencia que se produce cuando se superponen dos ondas de la misma dirección, amplitud y frecuencia, pero sentido contrario. En una onda estacionaria los distintos puntos que la conforman oscilan en torno a su posición de equilibrio a medida que transcurre el tiempo pero el patrón de la onda no se mueve, de ahí su nombre.

ECUACIÓN ECUACIÓN Donde: y: Elongación del punto considerado de la onda x: Coordenada x de la posición del punto considerado t: Tiempo A: Amplitud de la onda original (elongación máxima) AT: Amplitud resultante k: Número de onda ω: Frecuencia angular La amplitud de cada punto de la onda estacionaria es función de la posición del mismo. Su frecuencia es la misma que tienen las ondas que interfieren

Sección 1

Ondas Sonoras

ONDAS

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S O N O R A S

Es una onda expansiva que puede ser percibida por el oído humano. La onda sonora se puede generar a partir del aparato fonador humano, mediante máquinas, por animales, etc. y se puede propagar en distintos medios.

Están sujetas a las leyes físicas fundamentales de ondas como la reflexión, flexión, refracción y absorción. La velocidad con la que se propagan las ondas depende del medio en el que se propaguen. En el aire, la velocidad es de unos 330 metros por segundo mientras que en materiales sólidos asciende a varios miles de metros por segundo.

Otra propiedad de las ondas sonoras es su frecuencia (F) medida en Hertz (Hz). Cada sonido puro tiene una sola F, que lo define y que representa su tono (número de ciclos por segundo). Normalmente, los sonidos son mezclas de tonos diferentes. Hay una frecuencia fundamental (el tono más bajo) sobre la cual se sobreponen frecuencias más altas distintas, que constituyen el timbre del sonido.

El umbral para la percepción de un sonido, que depende de la frecuencia, es la presión mínima que necesita un sonido para inducir su audición. La presión de un sonido se mide, como nivel de presión, en unidades prácticas, los decibeles (dB).

NO

Se pueden propagar en el vacío

Necesitan un medio para poder hacerlo

Cada onda sonora tiene una longitud (l) y una amplitud (a) o intensidad o fuerza, parámetros que se combinan y la caracterizan. Así al aumentar l, el tono se escucha más bajo. Cuando se reduce a el sonido se escucha menos.

Sección 1

Rapidez del sonido

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Rapidez del sonido La velocidad del sonido hace referencia a la rapidez de propagación de las ondas sonoras por un medio determinado y en unas condiciones conocidas de temperatura.

La velocidad del sonido es la velocidad a la que viajan las ondas sonoras por diferentes medios. Varía en función del medio en el que se transmiten las ondas y en la atmósfera dicha velocidad alcanza los...

Lo importante de todo, que quede claro como primera gran lección a aprender sobre la velocidad del sonido, es que ésta no depende de la onda propiamente dicha, sino de las características del medio por el que transita.

metros segundo

VELOCIDAD DEL SONIDO EN LOS DIFERENTES MEDIOS De esta forma, la ciencia ha podido medir la velocidad del sonido en diferentes medios, siendo estas las principales cifras: En el aire, a una temperatura de 20 grados centígrados, se ha comprobado que la velocidad del sonido alcanza los 343,2 metros por segundo.

Si la temperatura en el aire es de 0 grados centígrados, la velocidad del sonido llega hasta los 331 m/s.

En el agua, a 25 grados, la velocidad llega hasta los 1.593 m/s.

En otros elementos, la velocidad del sonido crece en función de cada uno: en el acero llega hasta los 6.100 m/s; en aluminio, 6.400 m/s; y en el cadmio alcanza los 12.400 m/s.

Sección 1

Rapidez del sonido

Primera persona es superar la velocidad del sonido

MEDIOS

Fue el piloto estadounidense Chuck Yeager a bordo del avión experimental Bell X-1, en el que llegó a alcanzar Mach 1,06 (aproximadamente 1125 km/h).

En este caso, rompió la barrera del sonido a 1125 km/h porque voló a 13 700 km de altura.

Recordad que conforme aumenta la altitud desciende la densidad del aire y, como os he explicado en el punto anterior, la velocidad del sonido disminuye cuanto menos denso/sólido es el medio.

Con estos datos, queda una cosa clara: que la velocidad del sonido es muy superior si las ondas de sonido se propagan sobre cuerpos sólidos que líquidos o gaseosos. Un ejemplo muy gráfico para entender esta cuestión: si nos situamos sobre los raíles de un tren, oiremos la llegada del mismo mucho antes que si nos encontramos en el aire. ¿Por qué? Porque las ondas viajan mucho más rápido por los materiales de los carriles.

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Sección 1

Rapidez del sonido

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FÓRMULA

¿DÓNDE SE HA ALCANZADO LA MÁXIMA VELOCIDAD DEL SONIDO? La pregunta es: ¿Qué medio permite que el sonido viaje a una velocidad tan alta? La respuesta, según el nuevo estudio de estas universidades se encuentra en el hidrógeno atómico sólido. Esta forma del elemento sólo ocurre bajo una inmensa presión, como la que se encuentra en el núcleo de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter. Bajo esas condiciones, el hidrógeno se comprime en un sólido metálico que puede conducir fácilmente la electricidad y también el sonido.

Creemos que los resultados de este estudio podrían tener más aplicaciones científicas ayudándonos a encontrar y comprender los límites de diferentes propiedades como la viscosidad y la conductividad térmica relevantes para la superconductividad a alta temperatura, el plasma de cuarzogluón e incluso la física de los agujeros negros. sostiene el autor principal de la investigación.

Para ondas longitudinales en sólidos, la velocidad de propagación se ve afectada por la densidad y el “módulo de Young” del material, se calcula con la siguiente ecuación:

Donde la velocidad a la que se transportan las ondas sonoras es representada con la letra «c» y se mide en m/s.

Donde E es el módulo de Young.

Donde p es la densidad del material .

Sección 1

Eco

Eco

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E

s un fenómeno consistente en escuchar un sonido después de de haberse extinguido la sensación producida por la onda sonora. Se produce eco cuando la onda sonora se refleja perpendicularmente en una pared. El oído puede distinguir separadamente sensaciones que estén por encima del tiempo de persistencia, que es 0.1 s para sonidos musicales y 0.07 s para sonidos secos (palabra).

¿Cuándo se produce el eco?

Se produce cuando a una persona le llega tanto el sonido emitido como la onda Por tanto, si el oído capta un reflejada, con un desfase de tiempo que sonido directo y, después de permita detectar las dos ondas como dos los tiempos de persistencia sonidos distintos. especificados, capta el sonido reflejado, se apreciará el efecto Para que exista el eco, el sonido debe del eco. Para que se produzca recorrer una distancia de 34 metros. eco, la superficie reflectante Primero, 17 metros de distancia hasta el debe estar separada del foco obstáculo, y luego 17 metros más cuando se sonoro una determinada produce el rebote. Cuando este recorrido es distancia: 17 m para sonidos menor se produce el fenómeno que se musicales y 11.34 m para conoce como reverberación. sonidos secos.

Sección 1

Eco

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EJEMPLO

El eco puede ser fácilmente experimentado.

Por ejemplo: En algunas salas de conciertos musicales la disposición de las mismas originan un eco de manera evidente.

Comúnmente lo podemos reconocer gracias a la repetición o rebote de la música que, en algunos casos, puede volverse inaudible. Como lo decíamos, el eco también se utiliza en los radares y sonares, aunque uno de sus usos más populares es en las ecografías y ultrasonidos.

En estos casos, una onda electromagnética es enviada y cuando se encuentra con algún cuerpo esta misma es reflejada a su punto de inicio, enviando con ella información que podemos ver a manera de imágenes y en algunos casos de sonido.

Sección 1

Resonancia

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Resonancia La resonancia es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica externa, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En el cual una fuerza relativamente pequeña y constante, hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande.

En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento. Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rígidos como el vaso que se rompe cuando un soprano canta y alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del mismo.

EJEMPLO: En una de las atracciones imprescindibles de cualquier parque infantil es el columpio. Cuando los niños son pequeños, necesitan que los papás los empujen para conseguir que el columpio mantenga el movimiento.

Con el tiempo, el niño aprende el truco y se da cuenta de que él mismo puede mover su cuerpo para conseguir balancearse sin ayuda. Con un poco de práctica, y eligiendo el momento adecuado para dar el impulso, la altura que se alcanza es cada vez mayor. La energía suministrada no sólo mantiene las oscilaciones, contrarrestando el rozamiento, sino que es capaz de aumentar progresivamente la amplitud de esos movimientos.

Sección 1

Resonancia

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LA RESONANCIA EN UN SISTEMA SENCILLO Para ilustrar algunos de los aspectos más relevantes del fenómeno de la resonancia, es conveniente desarrollar el análisis de un sistema sencillo como es el de una masa m ligada a un resorte de constante elástica K, ya que este caso, pese a su sencillez ilustra conceptos básicos del fenómeno que se presentan en casos más complejos.

Para describir la dinámica de una masa acoplada a un resorte se parte de la 2ª Ley de Newton El fenómeno de la resonancia requiere por tanto: a) De un sistema elástico que presente frecuencias naturales de vibración b) De una fuerza externa de tipo periódico que actúe sobre el sistema elástico, c) De una coincidencia entre ambos tipos de frecuencia ¿Qué tan factible es que este tipo de condiciones se presenten en la vida real?

La respuesta a esta pregunta permitirá ver el campo de aplicación de este concepto así como su gran capacidad explicativa para el entendimiento de una gran cantidad de fenómenos.

Sección 1

Intensidad de sonido

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Intensidad de sonido FÓRMULA La potencia sonora es la velocidad a la que se emite dicha energía (cantidad de energía por unidad de tiempo). La intensidad sonora mide el flujo de energía a través de una unidad de superficie. En el sistema internacional de unidades, Ia unidad de superficie es el metro cuadrado (m2). Por tanto, la intensidad sonora se mide en vatios por metro cuadrado.

I=P/A Donde: I : intensidad de sonido, P : potencia acústica A : área normal a la dirección de propagación.

¿Por qué se mide la intensidad sonora?

Es posible determinar la potencia sonora de un o a partir de medidas de presión sonora; no obstante, existen algunos inconvenientes prácticos. La potencia sonora solo puede correlacionarse con la presión sonora en condiciones cuidadosamente controladas, en las que el campo sonoro cumple una serie de supuestos especiales.

Los recintos construidos expresamente con este objetivo, como las cámaras anecoicas o de reverberación, cumplen los requisitos necesarios.

La intensidad, puede medirse en cualquier campo sonoro, sin que tengan que cumplirse supuestos. Esta característica permite obtener todas las medidas directamente sobre el terreno.

Sección 1

Efecto Doppler

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Efecto Doppler Es el fenómeno por el cual la frecuencia de las ondas percibida por un observador varía cuando el foco emisor o el propio observador se desplazan uno respecto al otro.

Posteriormente, en

Este fenómeno fue observado por primera vez en las ondas sonoras por el físico austriaco Christian Andreas Doppler (1803 - 1853), en el año 1842, al notar como el tono (frecuencia) del silbido de una locomotora se hacía más agudo al acercarse y más grave cuando se alejaba.

El físico francés Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819 - 1896) descubrió, de manera independiente a C. A. Doppler, un fenómeno análogo en las ondas electromagnéticas (luz), de ahí que al efecto Doppler también se le conoce como efecto Doppler-Fizeau.

Sección 1

Efecto Doppler

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El efecto Doppler tiene numerosos ámbitos de aplicación: desde la seguridad vial hasta la astrofísica, pasando por la medicina. Veamos algunos usos frecuentes:

Radares

Astrofísica

Ecoradiografías

DONDE

FÓRMULA

f' , f : Frecuencia percibida por el receptor y La frecuencia aparente o frecuencia frecuencia emitida por el foco respectivamente. percibida por este último aumentará v : Velocidad de propagación de la onda en el cuando receptor y emisor aumenten medio. Es constante y depende de las su distancia de separación y características del medio.

disminuirá siempre que se reduzca la distancia de separación entre ellos. La siguiente expresión se considera el caso general del efecto Doppler:

vR, vF: Velocidad del receptor y del emisor (foco) respectivamente. Ambas se suponen menor que v Su unidad de medida en el S.I. es el m/s ±,

∓ : Utilizaremos el signo + :

En el numerador si el receptor se acerca al emisor En el denominador si el emisor se aleja del receptor

EJEMPLO: La ambulancia de la imagen se desplaza de izquierda a derecha.

Cuando se acerca a la chica de la figura que lleva un maletín, en la derecha de la imagen, la onda "se comprime", es decir, la longitud de onda es corta, la frecuencia alta y, por tanto, el tono del sonido percibido será agudo. Por otro lado, cuando la ambulancia se aleja, a la izquierda de la imagen, la onda "se descomprime", es decir, la longitud de onda es larga, la frecuencia baja y, por tanto, el tono que percibe la chica que lleva el bolso será grave.

Representado en la figura anterior no es el único que puede dar lugar al efecto Doppler.

Este se da siempre que encontremos un foco y un observador en movimiento relativo. En el siguiente punto vamos a estudiar el efecto a partir de los distintos casos que pueden darse.

Sección 1

Ondas sísmicas

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Ondas sísmicas Son oscilaciones que se propagan desde una fuente (foco o hipocentro) a través de un medio material elástico (sólido y líquido) transportando energía mecánica. Se clasifican en Corpóreas y Superficiales.

Ondas Primarias

Las ondas P (PRIMARIAS) son ondas longitudinales, lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación.

Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material. Velocidades típicas son 330m/s en el aire, 1450m/s en el agua y cerca de 5000m/s en el granito.

Ondas Secundarias Las ondas S (SECUNDARIAS) son ondas transversales o de corte, lo cual significa que el suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente hacia un lado y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte.

Su velocidad es alrededor de 58% la de una onda P para cualquier material sólido. Usualmente la onda S tiene mayor amplitud que la P y se siente más fuerte que ésta.

Sección 1

Ondas sísmicas

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Ondas de Rayleigh

Estas ondas tienen su máxima amplitud en la superficie libre, la cual decrece exponencialmente con la profundidad, y son conocidas como ondas de Rayleigh en honor al científico que predijo su existencia. La trayectoria que describen las partículas del medio al propagarse la onda es elíptica retrógrada y ocurre en el plano de propagación de la onda. Una analogía de estas ondas lo constituyen las ondas que se producen en la superficie del agua.

Velocidad de las ondas FÓRMULA

Se puede demostrar teóricamente y se observa experimentalmente que la velocidad de las ondas es tal que: VR,L < Vs < Vp. Donde Vp, Vs y VR,L son las velocidades de las ondas P, S y de Rayleigh y Love respectivamente. Entre estas dos últimas no puede establecerse un orden de velocidades porque esta depende de muchos factores y no siempre viajan con la misma velocidad.

Las velocidades de las diferentes ondas dependen de las características del medio; por ejemplo, en rocas ígneas la velocidad de las ondas P es del orden de 6 Km/s, mientras que en rocas poco consolidadas es de aproximadamente 2 Km/s o menor.

La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo causado por las ondas("P"), luego las ondas ("S") y finalmente el "retumbar" de la tierra causado por las ondas superficiales.

Sección 1

Ultrasonido

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Ultrasonido El ultrasonido es una onda sonora cuya frecuencia supera el límite perceptible por el oído humano (es decir, el sonido no puede ser captado por las personas ya que se ubica en torno al espectro de 20.000 Hz).

Existen múltiples aplicaciones del ultrasonido. A nivel industrial, permite medir distancias o desarrollar ensayos no destructivos, por ejemplo. Otro uso muy frecuente tiene lugar en el campo de la medicina.

Fórmula C = f.λ

C es igual a la velocidad del sonido en el medio conductor, cm /seg. f = a la frecuencia en ciclos por segundo. λ = a la longitud de onda en cm.

Cada ciclo por segundo es llamado hertz o hertzio y un millón de ciclos por segundo representan un megahertz ( MHz). El sonido audible está representado por ondas mecánicas longitudinales con frecuencias de veinte a veinte mil ciclos por segundo. Si hablamos de la ultrasonografía diagnóstica estaremos considerando el movimiento ondulatorio a velocidades del orden de 1 540 m/seg, con frecuencias del orden de 2 a 5 millones de ciclos por segundo (MHz) y longitudes de onda de 1 mm aproximadamente.

SECCIÓN

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Sección 2

Ejemplos de movimiento ondulatorio

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Ejemplos de movimiento ondulatorio 1.La longitud L de la cuerda de la figura es de 2 m, y su masa es de 0.3 Calcule la rapidez del pulso transversal en la cuerda si ésta se encuentra bajo una tensión de 20 N.

Primero determinaremos la densidad lineal de la cuerda y luego calcularemos la rapidez de la ecuación

DATOS m = 0.3 X 10~3 kg L=2m F = 20 N u=? v=?

FÓRMULA

DONDE m = masa L = longitud F = tensión

u = masa x unidad de longitud

v = rapidez

PROCEDIMIENTO

Sección 2

Ejemplos de movimiento ondulatorio

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2.Un hombre se sienta a pescar en el borde de un muelle y cuenta las ondas de agua que golpean uno de los postes de soporte de la estructura. En un minuto cuenta 80 ondas. Si una cresta determinada recorre 12 m en 8 s, ¿Cuál es la longitud de onda?

(No debemos confundir la frecuencia, la cual son las ondas por segundo, con la velocidad, que es la distancia que una cresta determinada viaja por unidad de tiempo)

DATOS t = 60 s

FÓRMULA

Núm. de ondas= 80

F=? v= 1.5 m/s λ=?

DONDE t = tiempo F = frecuencia v = velocidad λ = longitud de onda

PROCEDIMIENTO

Sección 2

Ejemplos de Sonido

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Ejemplos de Sonido 3. Al girar un disco en un tocadiscos, uno de sus surcos pasa por debajo de la aguja a 25 cm/s. Si las oscilaciones del surco están separadas una distancia de 0.1 mm, ¿cuál es la frecuencia del sonido que resulta?

DATOS

DONDE velocidad de onda longitud de onda frecuencia

FÓRMULA PROCEDIMIENTO

Por consiguiente, esta es la frecuencia del sonido de las ondas generadas por el sistema electrónico del tocadiscos.

Sección 2

Ejemplos de Sonido

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4. La velocidad del sonido en el agua de mar es de 1530 m/s. Encuentre la longitud de onda que tendría en el agua de mar una onda sonora cuya frecuencia es de 255 Hz.

DATOS

DONDE velocidad de onda longitud de onda frecuencia

FÓRMULA PROCEDIMIENTO

SECCIÓN

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Sección 3

Ejemplificar la aplicación

O D I N O S Y S A OND

e d s e n o i c a c i l p a s a l e r b o s n ó i Explicac a n a i d i t o c en la vida

¿En donde lo podemos observar?

Diariamente observamos distintos tipos de ondas, incluso sin darnos cuenta; Por ejemplo al escuchar música lo que realmente esta sucediendo es que la onda viaja a través de la materia y hace vibrar nuestros oídos, esto es lo que hace que podamos escuchar.

Podemos observar los distintos tipos de onda estando en el medio ambiente, un ejemplo sería el sonido, el cual viaja a través del aire mediante ondas sonoras las cuales son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano.

A pesar de existir distintas ondas no significa que todas estas sean buenas; como las ondas sísmicas las cuales son la causantes de los tsunamis y terremotos, estás ondas a pesar de ser parte de la naturaleza causan una catástrofe terrible.

¿Para que sirve esto?

Nunca esta de más saber un poco acerca de distintos temas, además es importante saber que gracias a las ondas podemos ir en el carro tranquilamente escuchando programa de radio, platicar horas por teléfono, ver nuestro programa favorito en la televisión, escuchar a nuestro artista favorito o música favorita, hacer unas palomitas palomitas en el microondas, hasta incluso tomando el sol en la playa.

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SECCIÓN

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Sección 1 Ondas: Ondas longitudinales y transversales Ondas longitudinales o transversales. (s. f.). http://lasondasjoseymaria.epizy.com/ondas_longitudinales_o_transversales.ht ml?i=1 2.3 Propagación de ondas | Olympus IMS. (s. f.). OLYMPUS. https://www.olympus-ims.com/es/ndt-tutorials/flaw-detection/wavepropagation/.

Tren de ondas Lua, P. (2021, 14 abril). ¿cómo se genera un tren de ondas? ALEPH. https://aleph.org.mx/como-se-genera-un-tren-de-ondas Pulso tren ondas.

(2012, 8 febrero).

[Ilustración]. https://www.edistribucion.es/anayaeducacion/8450043/recursos/u_08/ep1/p_p ulso_tren_ondas.pdf Características de las ondas Pérez, J., & Merino, M. (2015). Definición de amplitud de onda — Definicion.de.

Definición.de. https://definicion.de/amplitud-de-onda/ El movimiento ondulatorio. (s. f.). http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2quincena4/2q4 _contenidos_1c.htm Fernández, J. (s. f.).

Ondas escatorianas.

FISICALAB. https://www.fisicalab.com/apartado/ondas-estacionarias#nodos-vientres Reflexión y refracción de Ondas Fernández, J. (s. f.). Reflexión y Refracción de Ondas. FISICALAB. https://www.fisicalab.com/apartado/reflexion-refraccion-ondas Ondas estacionarias Fernández, J. (s. f.).

Ondas estacionarias.

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El primer principio es que no debes ENGAÑARTE a ti mismo, y eres la persona más fácil de engañar. Una vez que no te engañas a ti mismo, es fácil que no engañes a los otros científicos.

Richard Feynman 36