¿Qué es una onda?

• Es la propagación de una perturbación de un punto a otro.

• En una onda no existe transporte de materia

• En una onda solo existe transporte de energía

Tipos de ondas

Ondas Longitudinales Son aquellas en las que las partículas del medio

material vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda.

Ondas Transversales

• Son aquellas en las que las partículas vibran en forma perpendicular a la dirección de propagación de la onda

Ondas lineales o unidimensionales

• Son aquellas que se propagan en una sola dirección

Ondas superficiales o bidimensionales

• Son aquellas que se difunden en dos dimensiones

Ondas Tridimensionales

Son aquellas que se propagan en tres dimensiones

Ondas Mecánicas• Son aquellas en las que la energía

se propaga por medio de la materia, sin que implique un desplazamiento total de la materia.

Ondas electromagnéticas• Son aquellas que se propagan por la oscilación

de un campo el eléctrico y magnético

Características de las ondas

• Longitud de una onda: Es la distancia entre dos crestas o dos valles.

• Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de una onda y su posición de equilibrio.

• Amplitud: Es la máxima elongación o alejamiento de su posición de equilibrio.

• Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio

• Cresta: Es el punto mas alto de una onda a partir del punto de equilibrio

• Valle: Es el punto mas bajo de una onda a partir del punto de equilibrio

• Periodo: Es el tiempo que tarda en realizarse un ciclo en una onda.

• Frecuencia: Es el número de veces en el que la partícula realiza un ciclo completo.

• Rapidez de propagación: Es la magnitud de la velocidad con la que se propaga una onda a través de un medio:

v= Rapidez o velocidad de propagación de la onda

λ = Longitud de onda.

T = Periodo

Reflexión de ondas• una reflexión de

ondas se presenta cuando éstas encuentran un obstáculo quye les impide propagarse, chocando y cambiando de dirección, sin modificar sus características.

• Una superposición de ondas, es el desplazamiento que experimenta una partícula vibrante, equivalente a la suma vectorial de los desplazamientos que cada onda le produce.

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Se presenta cuando al superponer dos movimientos ondulatorios de la misma frecuencia y longitud de onda, que llevan el mismo sentido.

Interferencia destructiva

• Se presenta cuando al superponer dos movimientos ondulatorios con una diferencia de fase.

Ondas estacionarias• Se producen cuando interfieren dos movimientos

ondulatorios de la misma frecuencia y amplitud que se propagan en diferente sentido a lo largo de una línea con una diferencia de fase de media longitud de onda.

Refracción de ondas• La refracción de ondas se presenta cuando

éstas pasan de un medio a otro de distinta densidad, o bien cuando el medio es el mismo, pero se encuentra en condiciones diferentes

Difracción de ondasCuando una onda encuentra un obstáculo en su camino se produce una difracción de ondas.

Ondas sonoras• El sonido es el fenómeno físico que estimula

al oído, en los seres humanos, el sonido se percibe cuando un cuerpo vibra a una frecuencia comprendida entre 15 y 20000 ciclos/s

Ondas sonoras

Acústica• Es la rama de la física que se encarga de

estudiar el sonido.

Fenómenos acústicosREFLEXIÓN: Se producen cuando las ondas sonoras se reflejan al chocar con una pared

Eco: Se producen cuando las ondas sonoras se reflejan al chocar con una paredResonancia: Se producen cuando la vibración de un cuerpo hace vibrar a otro con la misma frecuencia.Reverberación: Se producen si después de escucharse un sonido original, esté persiste dentro de un local como consecuencia del eco..

Cualidades del sonido• INTENSIDAD: Esta cualidad determina si un sonido

es fuerte o débil, depende de la amplitud de la onda.

• La intensidad expresa la cantidad de energía que en un segundo pasa a través de una superficie de un centímetro cuadrado.

• El oído humano solo percibe sonidos débiles cuya intensidad es de 1 X10-16 Watt/cm2 , la máxima intensidad equivale a 1 X10-4 Watt/cm2, nivel denominado umbral de dolor.

Cualidades del sonido

• La escala para medir para medir las intensidades que el oído humano es capaz de escuchar es una escala logarítmica dada por:

• B= Relación entre las intensidades en bel (B)• I = Intensidad de un sonido en Watt/cm2

• I´ = Intensidad del otro sonido en Watt/cm2

• 1dB= 0.1B

Cualidades del sonido

• Tono: Esta cualidad depende de la frecuencia con la que vibra el cuerpo emisor del sonido. A mayor frecuencia, el sonido es más alto o más agudo, a menor frecuencia el sonido es mas bajo o grave

• Tiembre: Esta cualidad diferencia la fuente sonora, aunque distintos instrumentos produzcan sonidos con la misma intensidad.

Efecto Doppler

• Consiste en un cambio aparente en la frecuencia de un sonido, durante el movimiento relativo entre el observador y la fuente sonora.

Efecto Doppler• Si la fuente esta en movimiento y el observador

se encuentra en reposo se usa la expresión.

• f´ = Frecuencia aparente escuchada por el observador [1/s]

• f = Frecuencia real del sonido emitido por la fuente[1/s]

• V = Velocidad de propagación del sonido en el aire [m/s]

• v = Velocidad a la que se mueve la fuente sonora [m/s]

Efecto Doppler• Si la fuente esta en reposo y el observador se

acerca o se aleja se usa la expresión.

• f´ = Frecuencia aparente escuchada por el observador [1/s]

• f = Frecuencia real del sonido emitido por la fuente[1/s]

• V = Velocidad de propagación del sonido en el aire [m/s]

• v = Velocidad a la que se mueve el observador [m/s]

ejercicios• Una ambulancia se mueve a una velocidad de 110km/h, haciendo

sonar su sirena a una frecuencia de 900hz, encontrar la frecuencia

aparente escuchada por un observador en reposo si v = 340 m/scalcular:

• La frecuencia aparente escuchada por el automovilista cuando:• A) la ambulancia se acerca• B) la ambulancia se aleja

• Una automovilista que viaja a una velocidad de 80km/h, escucha el silbato de una fabrica cuya frecuencia es de 1100 Hz calcular:

• La frecuencia aparente escuchada por el automovilista cuando:• A) Se acerca a la fuente• B)= se aleja de la fuente

Óptica• Es la rama de la Física que estudia la luz y los

fenómenos que produce

Óptica

Óptica geométrica

Óptica Física

Óptica electrónica

Óptica Geométrica• Se fundamenta en el uso de la Geometría para

estudiar los fenómenos ópticos.

• Considerando un haz de luz como una línea recta que se propaga a una velocidad de 300,000 Km/s en el vacio

Intensidad luminosa• La fotometría es la parte de la óptica cuyo

objetivo es determinar la intensidad de las fuentes luminosas y la iluminación de las superficies.

• La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso.

• [ Il ]= [Candela]= [cd] en SI

Flujo luminoso

• Es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de Luz .

• [ fl ]= [Lumen]= [lu] en SI