MOVIMIENTO ONDULATORIO
MOVIMIENTO ONDULATORIO
ESQUEMA DEL TEMA
MOVIMIENTO ONDULATORIO
ONDAS
Artilugio de newton
Movimiento ondulatorio es una forma de transmisión de energía, sin
transporte neto de materia, mediante la propagación de alguna forma de
perturbación. Esta perturbación se denomina onda.
Elementos comunes
•Perturbación inicial.
•Transmisión de energía.
•Retraso en alcanzar puntos alejados.
Ondas mecánicas se propagan a través de un medio material elástico
Ondas electromagnéticas no requieren medio físico en su propagación
MOVIMIENTO ONDULATORIO
ONDAS MECÁNICAS
Según sea la dirección de propagación de la onda en relación con el
movimiento producido en las partículas del medio, las ondas mecánicas
pueden ser: Transversales y Longitudinales.
Onda
longitudinal:
la
dirección de oscilación de las
partículas es paralela a la
dirección de propagación de la
onda
Onda transversal: la dirección
de oscilación de las partículas
es perpendicular a la dirección
de propagación de la onda
MOVIMIENTO ONDULATORIO
ONDAS MECÁNICAS
Según sea la el número de dimensiones en que tiene lugar la propagación
de las ondas, éstas pueden ser: unidimensionales, bidimensionales o
tridimensionales.
Onda unidimensional: la onda
se propaga en una dimensión.
Ondas bidimensionales: las
ondas se propagan en dos
dimensiones.
Ondas tridimensionales: las
ondas se propagan en tres
dimensiones.
MOVIMIENTO ONDULATORIO
VELOCIDAD DE LAS ONDAS MECÁNICAS
La velocidad de propagación de una onda es la distancia que recorre la
onda dividida por el tiempo que emplea en ello. V = X/ t
La velocidad de propagación de una onda mecánica depende de las propiedades
del medio en el que se transmite.
En un medio sólido la velocidad de las ondas longitudinales es mayor que la de las
transversales.
La velocidad de propagación de una onda transversal en una cuerda
depende de la tensión de ésta y de su masa por unidad de longitud:
v
T

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ONDAS ARMÓNICAS
Ondas armónicas son las que tienen su origen en la perturbación producida
por un movimiento armónico simple.
Ondas armónicas transversales
l
O.T.
Ondas armónicas longitudinales
l
O.L.
Características:
Longitud de onda (l):
Es la distancia entre dos puntos
consecutivos en el mismo estado
de vibración.
Periodo (T):
Es el tiempo que tarda la onda
en recorrer una longitud de onda.
Frecuencia (f):
Es el número de oscilaciones de
un punto del medio en la unidad
de tiempo.
Amplitud (A):
Es la máxima elongación de las
partículas en su oscilación.
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ECUACIÓN DE UNA ONDA ARMÓNICA UNIDIMENSIONAL
(Función de onda)
Ondas armónicas producidas por un m.a.s.
La ecuación del movimiento ondulatorio permite calcular para un tiempo
dado, t, el valor de la elongación, y, correspondiente a una partícula dada de
abscisa x:
x = A cos (w t + ᶲ )
Relaciones entre las magnitudes:
k
2
l
2

T
1
T
f
v
l
T
La función de onda es periódica respecto al tiempo (T) y a la posición (l).
No confundir la propagación de la onda con el movimiento de cada partícula
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VELOCIDAD Y ACELERACIÓN DE OSCILACIÓN DE UN PUNTO
La velocidad de oscilación transversal de un punto está dada por
vy   Asen(t  0 )
La aceleración de oscilación transversal de un punto está dada por
ay   A 2 cos(t  0 )
MOVIMIENTO ONDULATORIO
EJERCICIO 1
Escribe la ecuación de una onda que se propaga en sentido negativo del eje
OX y que tiene una amplitud de 15cm, longitud de onda de 0,4cm y una
frecuencia de 5Hz, teniendo en cuenta que para x=0 y t=0, y toma su máximo
valor.
EJERCICIO 2
Una onda armónica que se propaga por una cuerda viene dada por:
y = 25 cos(5πt-2πx)
Calcula la longitud de onda y el periodo.
Calcula la velocidad de oscilación transversal transversal de un punto situado
en x=5,3cm para t=0.
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ENERGÍA TRANSMITIDA POR UNA ONDA ARMÓNICA
En una onda armónica cada partícula realiza un m.a.s., por lo que debe recibir
la energía necesaria para efectuar este movimiento.
Por tanto, la energía que se transmite en una onda armónica es la energía
mecánica del m.a.s. que realizan las partículas afectadas por la onda.
Em 
1 2
kA
2
Em  2 2mA2 f 2
k  m 2  m(2 f )  4 2mf 2
La energía transmitida por una onda armónica es directamente proporcional a
los cuadrados de la amplitud y de la frecuencia.
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POTENCIA DE UNA ONDA ARMÓNICA
La potencia de una onda es la energía que transmite la onda en la unidad de
tiempo.
E
P
t
La potencia se mide en vatios (w) y se utiliza para caracterizar la fuente
emisora de ondas.
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