2. Ondas mecánicas y sonido

1. Ondas en el currículo de ESO y Bachillerato

2. Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas.

3. Magnitudes características de las ondas. Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales.

4. Intensidad de una onda5. Ondas estacionarias: sonido.

Contaminación acústica.

Patricio Gómez Lesarri

1. Ondas en el currículo de ESO y Bachillerato

Vibraciones y ondas (B.O.C.M. 27 de Junio de 2008)

Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas. Magnitudes

características de las ondas. Ecuación de las ondas armónicas

planas.Aspectos energéticosOndas estacionarias. Ondas sonoras. Contaminación

acústica: Sus fuentes y efectos

2. Movimiento ondulatorio

Tubo de Ruben

http://www.youtube.com/watch?v=U_sYiCPHVPg

Propagación de una perturbación en un medio no asociada a un movimiento material

2. Tipos de ondas• Dirección de propagación - Transversales: luz, ondas S

(secundarias, shake) - Longitudinales: sonido, ondas

sísmicas P (primaria, pressure)http://www.youtube.com/watch?v=mdSnvMy_M8Ehttp://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/waves/wavemotion.html

Medio de propagación - Mecánicas: sonido - Electromagnéticas:

radiación, luz visible

3. Ecuación de ondasMagnitudes características de las ondas

• T: periodo (s) ω =2π/T = 2π.ν• ν: frecuencia (s-1 = Hz) ν = 1/T• λ: longitud de onda (m)• k: número de ondas (m-1) k = 2π/λ• v: velocidad de propagación (m.s-1)

v = λ/T = λ . ν = ω/k

Relación entre magnitudeshttp://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_es.html

http://www.fisica-quimica-secundaria-bachillerato.es/animaciones-flash-interactivas/mecanica_fuerzas_gravitacion_energia/onda_progresiva_transversal_periodica_cuerda_ACTIVIDAD.htm

3. Ecuación de ondas

Ecuación de ondas unidimensional

y =A.sen 2π(t/T ± x/λ) + φ o

y =A.sen (ω .t ± k.x + φ o)

http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/travelling_sine_wave.htm

4. Intensidad de una onda Cantidad de energía propagada por unidad de

tiempo y superficie. Se mide en J.s-1m-2 = W.m-2

La intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia:

E1 = E2

⇒

La intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud, por lo que ésta disminuye inversamente con la distancia

dt

dE

SI .

1=

222

211 44 RIRI .... ππ =

2r

cI =

http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/waves_power.htm#intensity

5. SonidoOnda mecánica: se puede

propagar en cualquier medio material,

La velocidad de propagación aumenta con la rigidez del medio. En el aire su velocidad es 340 m/s.

El tipo de vibración es longitudinal, lo que hace imposible cualquier fenómeno de polarización.

http://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/waves/wavemotion.html

5. Características del sonidoTono: frecuencia del

sonido, comprendida entre 16 y 20000 Hz. Ultrasonidos

Timbre: forma de la onda, número de armónicos

Sonoridad: intensidad de la onda

http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/cualison.htm

5. Ondas estacionarias

Suma de dos ondas de la misma frecuencia y sentidos opuestos

Onda no se desplaza, confinada en una región

NodosAntinodos

5. Condiciones de contornoOndas que se propagan

entre dos puntos fijos que no vibran

Frecuencia fundamental y armónicos

n

L2=λ nV

o.νλ

ν ==

5. Nivel de intensidad acústicaNivel de sonoridad:

escala logarítmica

Se mide en Belios (B) o dB

Cada unidad equivale a multiplicar por 10

Escala de Richter

oI

Ilog.10=β

5. Nivel de intensidad acústicaRuidoRuido Nivel de intensidad acústica (dB)Nivel de intensidad acústica (dB)

SusurroSusurro 1010

Conversación normalConversación normal 6060

Gritos, tráfico intensoGritos, tráfico intenso 8080

Motocicleta o camión, discotecasMotocicleta o camión, discotecas 100100

Umbral de dolor, bocinaUmbral de dolor, bocina 120120

Martillo neumáticoMartillo neumático 130130

Avión a reacciónAvión a reacción 150150