{"id":13601,"date":"2020-06-12T10:39:11","date_gmt":"2020-06-12T13:39:11","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=13601"},"modified":"2024-11-28T11:08:26","modified_gmt":"2024-11-28T14:08:26","slug":"capitulo-4-tema-6","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=13601","title":{"rendered":"CAP\u00cdTULO 4 \/ TEMA 6"},"content":{"rendered":"

Fen\u00f3menos ondulatorios <\/strong><\/h1>\n

Las ondas pueden comportarse de distintas maneras seg\u00fan el medio en el que se encuentren. As\u00ed, la manera de propagarse var\u00eda seg\u00fan los obst\u00e1culos, los choques o los cuerpos a atravesar. Esto produce varios fen\u00f3menos que veremos a continuaci\u00f3n.<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00bfQU\u00c9 ES UNA ONDA?<\/strong><\/h2>\n

Es una oscilaci\u00f3n<\/strong> o perturbaci\u00f3n<\/strong> que se caracteriza por propagarse en el espacio y por transportar energ\u00eda<\/strong>, no materia.<\/p>\n

Por ejemplo, al tomar una soga de un extremo y sacudirla se puede observar que se genera un movimiento ondulatorio, pero la soga no ha sido modificada. En consecuencia, al imaginar que la soga est\u00e1 compuesta por infinitos puntos uno al lado del otro, se puede decir que cada uno de ellos es desplazado verticalmente por el movimiento. En otras palabras, la soga vibra.<\/p>\n

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A diario, las ondas se pueden observar en el mar, al tirar una piedra en un cuerpo tranquilo de agua, al tocar las cuerdas de una guitarra o al hablar.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00bfCu\u00e1les son las caracter\u00edsticas de una onda?<\/strong><\/h3>\n

Elongaci\u00f3n (y): <\/strong>es la distancia que existe en cualquier instante entre la posici\u00f3n de equilibrio y la posici\u00f3n de la part\u00edcula. En el SI se mide en metros (m).<\/p>\n

Amplitud (A): <\/strong>es la elongaci\u00f3n m\u00e1xima que puede alcanzar una part\u00edcula con respecto a la l\u00ednea de equilibrio. En el SI se mide en metros (m).<\/p>\n

Cresta y Valle:<\/strong> la cresta es el punto m\u00e1s alejado de la l\u00ednea de equilibrio del medio donde se propaga la onda, y el valle es el punto m\u00e1s alejado de la l\u00ednea de equilibrio donde se propaga la onda, pero opuesta a la ubicaci\u00f3n de la cresta.<\/p>\n

Longitud de onda (\u03bb):<\/strong> es la distancia existente entre dos puntos de la onda que se encuentra en un instante dado en el mismo estado de vibraci\u00f3n, es decir, es la distancia que la onda recorre en un ciclo, puede ser entre dos valles sucesivos o dos crestas sucesivas y se mide en metros (m).<\/p>\n

Periodo (T): <\/strong>es el tiempo que tarda una oscilaci\u00f3n que se propaga en recorrer un espacio igual a la longitud de onda. Se mide en segundos (s).<\/p>\n

Velocidad de propagaci\u00f3n (v): <\/strong>es la velocidad con la que puede propagarse una onda. Se mide en m\/s.<\/p>\n

Frecuencia (f)<\/strong>: es el n\u00famero de oscilaciones o vibraciones completas que se realizan en un segundo. Es la inversa de periodo. Se mide en hercios (Hz).<\/p>\n

\u00bfQU\u00c9 ES EL MOVIMIENTO ONDULATORIO?<\/strong><\/h2>\n

Para comprender mejor la definici\u00f3n de\u00a0onda<\/strong>\u00a0hay que saber que la materia que nos rodea, como el agua, el aire o una mesa, est\u00e1 formada por\u00a0part\u00edculas. \u00c9stas est\u00e1n m\u00e1s apretadas en los s\u00f3lidos y m\u00e1s dispersas en los l\u00edquidos o gases. Sin embargo, en\u00a0todos los casos la vibraci\u00f3n<\/strong> de una part\u00edcula puede transmitirse a una part\u00edcula contigua.<\/p>\n

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Part\u00edculas en una cuerda.<\/figcaption><\/figure>\n

Por lo tanto, cuando se propaga<\/strong> una onda<\/strong>, las part\u00edculas\u00a0vibran\u00a0alrededor de sus posiciones pero\u00a0no se mueven con la onda. Por ejemplo: cuando se tira una piedra en el agua, las part\u00edculas de agua no avanzan lateralmente sino que suben y bajan al mismo tiempo que transmiten energ\u00eda a las part\u00edculas vecinas. De este modo se forman peque\u00f1as olas: son ondas que viajan a trav\u00e9s del agua y transmiten la energ\u00eda de un sitio a otro.<\/p>\n\n\n\n
Radio AM<\/strong><\/p>\n

La radio AM es un medio de comunicaci\u00f3n que transmite con amplitud modulada (AM): una manera de transmitir informaci\u00f3n por medio de una onda transversal. Se usa tambi\u00e9n en radios de aviones y torres de control.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00bfCU\u00c1LES SON LOS TIPOS DE ONDAS?<\/strong><\/h2>\n

Ondas seg\u00fan la direcci\u00f3n de propagaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n

Longitudinales: <\/strong>la alteraci\u00f3n o perturbaci\u00f3n es paralela al desplazamiento de la onda.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Transversales: <\/strong>la alteraci\u00f3n o perturbaci\u00f3n es perpendicular al desplazamiento de la onda.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ondas seg\u00fan la dimensi\u00f3n de propagaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n

Unidimensionales: <\/strong>se propagan en una sola direcci\u00f3n.<\/p>\n

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Por ejemplo: la propagaci\u00f3n de movimiento en una cuerda.<\/figcaption><\/figure>\n

Bidimensionales: <\/strong>se propagan sobre una superficie en dos dimensiones.<\/p>\n

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Por ejemplo: las olas en la superficie de un l\u00edquido.<\/figcaption><\/figure>\n

Tridimensionales: <\/strong>Se propagan por el espacio en tres dimensiones.<\/p>\n

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Por ejemplo: el sonido.<\/figcaption><\/figure>\n

Seg\u00fan el medio que necesitan para propagarse<\/strong><\/h3>\n

Mec\u00e1nicas: <\/strong>necesitan un medio material para propagarse. Por ejemplo: las ondas sonoras y las generadas en la superficie del agua.<\/p>\n

Electromagn\u00e9ticas: <\/strong>pueden propagarse en medios materiales y en el vac\u00edo. Por ejemplo: la luz, los rayos x y el l\u00e1ser.<\/p>\n

\u00bfCU\u00c1LES SON LOS FEN\u00d3MENOS ONDULATORIOS?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fen\u00f3menos ondulatorios<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Reflexi\u00f3n<\/strong><\/td>\nRefracci\u00f3n<\/strong><\/td>\nDifracci\u00f3n<\/strong><\/td>\nInterferencia<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
Es el cambio de direcci\u00f3n en la onda cuando choca con una superficie lisa. No cambia el medio de propagaci\u00f3n.<\/td>\nEs el cambio de direcci\u00f3n y velocidad de la onda cuando pasa de un medio de propagaci\u00f3n a otro.<\/td>\nEs la desviaci\u00f3n de la onda cuando llega a una abertura de tama\u00f1o comparable con su longitud.<\/td>\nEs la adici\u00f3n o superposici\u00f3n de dos o m\u00e1s ondas.<\/td>\n<\/tr>\n
Ejemplo<\/u><\/td>\nEjemplo<\/u><\/td>\nEjemplo<\/u><\/td>\nEjemplo<\/u><\/td>\n<\/tr>\n
Espejo.<\/td>\nL\u00e1piz sumergido en agua.<\/td>\nRompeolas.<\/td>\nVarios objetos lanzados al agua.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

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Ejemplo de refracci\u00f3n: l\u00e1piz dentro de un vaso de agua.<\/figcaption><\/figure>\n

ONDA SONORA<\/strong><\/h2>\n
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Las ondas sonoras son ondas longitudinales.<\/figcaption><\/figure>\n

Son las responsables de producir un efecto que al llegar al o\u00eddo identificamos como\u00a0sonido<\/strong>. Estas ondas<\/strong> corresponden al grupo de las\u00a0ondas mec\u00e1nicas,<\/strong>\u00a0porque requieren de un medio para propagarse.<\/p>\n\n\n\n
\u00bfQu\u00e9 es el sonido?<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

El\u00a0sonido\u00a0es una onda, es decir, una perturbaci\u00f3n que \u201cviaja\u201d en el espacio y propaga\u00a0energ\u00eda. Las\u00a0ondas sonoras\u00a0tienen la capacidad de transmitirse a trav\u00e9s de la materia, es por eso que cuando una persona habla, el sonido se mueve por el aire o a trav\u00e9s de alguna pared.<\/p>\n

 <\/p>\n

VER INFOGRAF\u00cdA<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Cualidades del sonido<\/strong><\/h3>\n

VER INFOGRAF\u00cdA<\/a><\/p>\n

Intensidad<\/u><\/p>\n

Es la energ\u00eda<\/strong> que se transmite por la onda al atravesar una superficie por unidad de tiempo. Se mide en J\/m2<\/sup>s<\/strong> o W\/m2<\/sup><\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Sonoridad<\/strong><\/p>\n

La sonoridad es una cualidad que permite diferenciar entre los sonidos fuertes y d\u00e9biles. Su unidad es el belio (B) y se mide en decibelios (dB).<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tono<\/u><\/p>\n

Es la frecuencia<\/strong> de vibraci\u00f3n que tienen las ondas sonoras. \u00c9stas permiten determinar si un sonido es grave o agudo. Se mide en hercio\u00a0<\/strong>(Hz<\/strong>).<\/p>\n\n\n\n
Sonidos<\/strong><\/p>\n

Sonidos graves: 20 a 256 Hz.<\/p>\n

Sonidos medios de 256 a 2.000 Hz.<\/p>\n

Sonidos agudos de 2.000 a 16.000 Hz.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Timbre<\/u><\/p>\n

Es propio de cada\u00a0fuente sonora. Cada\u00a0material\u00a0o\u00a0voz\u00a0humana vibra <\/strong>de una forma diferente y provoca ondas sonoras complejas que identifican el sonido.<\/p>\n

Reflexi\u00f3n<\/u><\/p>\n

Se produce cada vez que las ondas se encuentran con un cuerpo que no puede traspasar, y por lo tanto rebotan<\/strong> y se expanden<\/strong> o reflejan<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n
Fen\u00f3menos sonoros de la reflexi\u00f3n<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Resonancia<\/strong><\/td>\nReverberaci\u00f3n<\/strong><\/td>\nEco<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Es el aumento<\/strong> de la amplitud <\/strong>y expansi\u00f3n de un sonido debido a los est\u00edmulos recibidos por parte de una fuente de ondas externas.<\/td>\nEs el alargamiento<\/strong> de un sonido<\/strong> causado por repetidos procesos de reflexi\u00f3n. Se produce com\u00fanmente en lugares cerrados y vac\u00edos.<\/td>\nEs producido por el choque<\/strong> directo de un sonido<\/strong> contra alg\u00fan cuerpo<\/strong>. Este reflejo tarda m\u00e1s de una d\u00e9cima de segundo en ser escuchado.<\/td>\n<\/tr>\n
\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Refracci\u00f3n<\/u><\/p>\n

Cuando las ondas sonoras se desplazan y cambian de posici\u00f3n, la distancia y el movimiento producen una variaci\u00f3n<\/strong> en el sonido.<\/p>\n

\u00bfSab\u00edas qu\u00e9?<\/div>
Las ondas sonoras tambi\u00e9n se consideran ondas de compresi\u00f3n u ondas de compresibilidad porque producen compresi\u00f3n (zonas de alta presi\u00f3n y densidad) y rarefacci\u00f3n (zonas de baja presi\u00f3n y densidad) cuando viajan a trav\u00e9s de un medio.<\/div><\/div>\n

Propagaci\u00f3n del sonido<\/strong><\/h3>\n

El sonido<\/strong> se propaga<\/strong> de manera tridimensional<\/strong>, por lo que puede llegar a cualquier sitio del espacio. De este modo, la velocidad de su propagaci\u00f3n depende del medio: si las part\u00edculas est\u00e1n muy pr\u00f3ximas y de las fuerzas de cohesi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Direcci\u00f3n de una onda de sonido<\/strong><\/p>\n

El sonido puede considerarse como una serie de ondas de compresi\u00f3n y de rarefacci\u00f3n propagadas por el aire.<\/p>\n

\"\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

En consecuencia, la velocidad de propagaci\u00f3n<\/strong> de una onda sonora<\/strong> es mayor en los s\u00f3lidos que en los l\u00edquidos, y en los l\u00edquidos es mayor que en los gases.<\/p>\n

\u00bfSab\u00edas qu\u00e9?<\/div>
La velocidad del sonido a condiciones normales de presi\u00f3n y temperatura es de 5.600 m\/s en el acero, 1.460 m\/s en el agua y 340 m\/s en el aire.<\/div><\/div>\n

Efecto Doppler<\/strong><\/h3>\n

Este efecto se percibe cuando se acerca al observador una onda sonora<\/strong>, su longitud de onda<\/strong> se acorta y el sonido se percibe a un mayor volumen. Es por este motivo que la altura de una fuente que se aleja, se reduce. Este efecto se puede percibir siempre que la fuente de ondas<\/strong> se mueva con respecto al observador o viceversa. Como resultado se podr\u00e1 observar una aparente variaci\u00f3n de la altura del sonido<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Efecto Doppler en la calle<\/strong><\/p>\n

Al escuchar a lo lejos la sirena de una ambulancia, la intensidad del sonido de su sirena aumenta a medida que el veh\u00edculo se acerca a nosotros a toda velocidad, pero justo despu\u00e9s de que nos pasa por un lado y se aleja de nosotros su intensidad disminuye y la frecuencia de pulsos de sonidos se hace m\u00e1s larga, este fen\u00f3meno se conoce como efecto Doppler.<\/p>\n

 <\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

LUZ<\/strong><\/h2>\n

VER INFOGRAF\u00cdA<\/a><\/p>\n

En 1817, un f\u00edsico ingl\u00e9s llamado Thomas Young afirm\u00f3 que\u00a0la luz<\/strong> tiene las propiedades de una onda<\/strong>. En su experimento calcul\u00f3 la longitud de onda de la luz <\/strong>a partir de un patr\u00f3n de interferencia y descubri\u00f3 no s\u00f3lo que la longitud de onda<\/strong> es una millon\u00e9sima de metro (1 \u03bcm) o menos, sino tambi\u00e9n que\u00a0la luz<\/strong> es una onda transversal<\/strong>. Este fen\u00f3meno no se puede explicar a menos que la luz se considere una onda.<\/p>\n

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Las ondas electromagn\u00e9ticas son ondas transversales.<\/figcaption><\/figure>\n

M\u00e1s tarde, en 1864, el f\u00edsico escoc\u00e9s James Clerk Maxwell estableci\u00f3 que la luz<\/strong> es una forma de energ\u00eda electromagn\u00e9tica<\/strong> que\u00a0viaja en ondas. La raz\u00f3n de c\u00f3mo lo hace en ausencia de un medio se explica por\u00a0la naturaleza de las vibraciones electromagn\u00e9ticas.<\/p>\n

La luz se comporta como una onda, sufre\u00a0reflexi\u00f3n, refracci\u00f3n y difracci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n\n
Reflexi\u00f3n<\/strong><\/td>\nRefracci\u00f3n\u00a0<\/strong><\/td>\nDifracci\u00f3n<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
El reflejo de las ondas de luz en una superficie da como resultado la formaci\u00f3n de una imagen.<\/td>\nCuando la luz pasa de un medio a otro se observa una desviaci\u00f3n debido a las velocidades de propagaci\u00f3n que difieren entre s\u00ed.<\/td>\nSi la luz encuentra un obst\u00e1culo en su camino, \u00e9ste la bloquea y\u00a0tiende a causar la formaci\u00f3n de una sombra\u00a0en la parte de atr\u00e1s del mismo.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Espectro electromagn\u00e9tico<\/strong><\/h3>\n

VER INFOGRAF\u00cdA<\/a><\/p>\n

La luz est\u00e1<\/strong> compuesta por ondas electromagn\u00e9ticas<\/strong> que pueden poseer diversas frecuencias, que se clasifican y conforman el denominado espectro electromagn\u00e9tico<\/strong>.<\/p>\n

La luz visible<\/strong> es una peque\u00f1a parte del espectro electromagn\u00e9tico<\/strong> que comprende longitudes de onda entre 380 nm y 740 nm. Un elemento de las ondas electromagn\u00e9ticas<\/strong> es su longitud de onda, la cual determina el color; por ejemplo: el violeta posee una longitud de onda m\u00e1s corta y el rojo una m\u00e1s larga.<\/p>\n

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Espectro electromagn\u00e9tico.<\/figcaption><\/figure>\n

Propagaci\u00f3n de la luz<\/strong><\/h3>\n

La luz<\/strong> puede propagarse en el vac\u00edo as\u00ed como en otros medios, por lo tanto, su velocidad depender\u00e1 de dicho medio. Asimismo, la luz<\/strong> se propaga tridimensionalmente<\/strong> en el espacio.<\/p>\n

\u00bfSab\u00edas qu\u00e9?<\/div>
La velocidad de propagaci\u00f3n de la luz en el vacio o en el aire es de 3 \u00b7 108<\/sup> m\/s.<\/div><\/div>\n

Si el medio es homog\u00e9neo, la luz se propagar\u00e1 linealmente y se podr\u00e1n distinguir:<\/p>\n