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