Fisica Control 1 Iacc

Control 1

Física

Instituto IACC

2 de Noviembre de 2013

Desarrollo

Escriba 10 ejemplos en los que se puedan distinguir ciclos, detallando qué constituye un ciclo, cuál es el periodo y cuál sería su longitud de onda.

Los ciclos de una onda constituyen a las oscilaciones generadas de la misma, están delimitadas por dos nodos no consecutivos, y su largo λ determina la longitud de la onda. El tiempo que demora en producirse la perturbación, oscilación o ciclo se denomina período. En la Figura Nº1 se puede apreciar un perfil de una onda transversal:

Entre algunos ejemplos de onda se tienen:

Ondas en las que se propaga energía mecánica, y para propagarse necesitan un medio material que puede ser sólido, líquido o gaseoso (ondas mecánicas), por ejemplo:

Ondas que se producen en la superficie del agua, producto del impacto de la caída de gotas. Éstas ondas son transversales ya que las partículas del medio líquido vibran en sentido perpendicular a la dirección de propagación, el perfil generado en éste caso corresponde al de la figura Nº1.

Las ondas generadas en la cuerda de una guitarra también son un ejemplo de onda transversal.

Las ondas que se producen en un resorte producto del movimiento; imaginemos un resorte apoyado en un extremo en una pared, si por el otro extremo realizamos un movimiento perpendicular al eje del objeto, el perfil generado correspondería a una onda transversal y si realizamos un impulso paralelo al eje se producirá un perfil de onda longitudinal ya que las partículas vibran en sentido paralelo a la dirección de propagación.

Ondas producto de la actividad sísmica en la tierra generan perfiles de onda transversal que se transmiten en la superficie de la tierra.

El sonido es también una onda mecánica ya que se transmite a través de un medio material y su efecto produce vibraciones en las partículas que componen el medio.

Ondas en las que se propaga energía electromagnética y no necesitan de un medio material para propagarse son las denominadas ondas electromagnéticas, en ellas lo que vibra no son las partículas materiales sino campos eléctricos y magnéticos, en consecuencia, pueden propagarse en el vacío. Entre algunos ejemplos de ondas electromagnéticas se tiene:

La luz visible es una onda electromagnética, ya que es capaz de viajar por el vacío, por ejemplo, la luz de las estrellas debe viajar por el espacio (vacío) para llegar a la tierra.

Los rayos infrarrojos son otro ejemplo, no son perceptibles por el ojo humano.

Los rayos ultravioletas del sol también corresponden a ondas de éste tipo y poseen longitudes de onda más cortas de las que el ojo humano pueda percibir.

Los rayos x utilizados en radiografías son otro ejemplo, éstos son capaces de atravesar cuerpos opacos e imprimir fotografías.

Las ondas de radio usadas extensamente en las comunicaciones, tienen longitudes de onda mayores a la de la luz visible.

En la figura que se presenta a continuación, una cuerda de 20 m por la que viajan ondas a una velocidad de 20 m/s, calcule el periodo y la longitud de onda asociados a ellas.

Según el gráfico de la figura el período o tiempo en que la cuerda realiza un ciclo de onda es T=16 segundos (representado en el eje horizontal). A su vez, la longitud de onda está en función de la velocidad de propagación y del período, esto se puede expresar según la siguiente ecuación

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