Movimiento Rectilinio

INTRODUCCIÓN

El movimiento ondulatorio es el que se produce en una superficie liquida o en las partículas de un medio elástico al paso de las ondas. Las ondas mecánicas se originan cuando una parte de cierto medio elástico se desplaza de su posición.

Es importante este tema de las ondas, porque veremos que conceptos de la mecánica ondulatoria están íntimamente ligados a la física cuántica. Un autor señala que usar a las ondas ordinarias en formas o maneras inusuales es el secreto de la teoría cuántica. Todas las ondas, no importa cuales sean, están construidas con un mismo plan y toman sus órdenes del mismo libro, de allí que las ondas cuánticas seguirán las mismas reglas que las ondas en general.

La mayoría de las personas ha tenido experiencia con las ondas, por ejemplo al lanzar una piedra en un pozo de agua se forman ondas; si ponemos un corcho veremos que el mismo se mueve hacia arriba y hacia abajo pero que no se traslada en la dirección que vemos se trasladan las ondas, como círculos que se abren desde el centro donde cayó la piedra. Estas ondas acuáticas constituyen un ejemplo de una amplia variedad de fenómenos físicos que presentan características análogas a las ondas.

El mundo está lleno de ondas: ondas sonoras, mecánicas, tales como la onda que se propaga en una cuerda de una guitarra, ondas sísmicas que pueden transformarse en terremotos, ondas de choque que se producen cuando por ejemplo un avión supera la velocidad del sonido, y otras ondas más particulares porque no son tan fácilmente captadas con los sentidos o no es tan sencillo interpretar su origen; son las ondas electromagnéticas. Entre estas están la luz visible, las ondas de radio, las señales de TV, los rayos X; muchas de las cuales permiten el funcionamiento de algunos aparatos conocidos por todos: el control de canales de tv, los teléfonos móviles, televisión por cable, etc.

El concepto de onda es abstracto. Las ondas que viajan en un medio material se denominan ondas mecánicas. Cuando se observa lo que denominamos una onda en el agua, lo que en realidad se contempla es una nueva disposición de la superficie del agua; sin la presencia del agua no existiría las ondas.

Si fijamos el extremo de una cuerda y movemos el otro extremo hacia arriba y hacia abajo, vemos como a lo largo de la cuerda se mueve una onda. Si no existiera la cuerda no existiría la onda. Las ondas sonoras viajan por el aire como un resultado de las variaciones de presión en el aire de punto a punto. En todos los casos, lo que se puede decir que una onda corresponde a la perturbación de un cuerpo o un medio.

Una onda mecánica lo es el sonido. Cuando una fuente produce un sonido, éste se propaga gracias al medio material. El tipo de onda al que pertenece el sonido es el transversal, ya que las partículas del medio alcanzadas por el sonido se mueven en forma vertical; la oscilación de la partícula nos permite afirmar que el movimiento es periódico.

1) ¿Qué es una onda?

Una onda es una perturbación que ser en sí mismo algo material viaja a través del espacio de un sitio a otro trasportando energía sin que haya desplazamiento de masa. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.

Si estamos sentados a la orilla de un estanque de agua y dejamos caer una piedra notaremos que en la parte de donde cayó salen una serie de pequeñas olas que se extienden en círculos concéntricos. Estos círculos cuando alcanzan a los objetos flotantes los pone en movimiento, es decir, le transfieren energía. Así por ejemplo, si alcanzan a una hoja se produce un vaivén hacia arriba y hacia abajo, y también hacia delante y hacia atrás

El agua no se desplaza en la dirección en que avanza la onda, sino que se limita a agitarse verticalmente, proporcionándole una energía a los objetos que se encuentran a su paso. Esta parece ser una característica fundamental del movimiento ondulatorio: la ausencia del trasporte neto de partículas de materiales.

2) ¿Cuáles son los elementos de una onda?

A) Cresta: es la parte más elevada de una onda,

B) Valle: es la más baja de la onda (B,D)

C) Periodo: es el tiempo trascurrido por una partícula en realizar una oscilación completa. El periodo viene dado por la ecuación T= t/n. la unidad de periodo se expresa en: (s).

D) Frecuencia: es el número de ciclos por segundo, es decir, el número de ondas que pasan por el mismo punto en una unidad de tiempo.

La frecuencia viene dada por la ecuación: f= n/t, en donde n(número de ondas) y t ( tiempo transcurrido.

Las unidades de frecuencia se expresan en:osc/s = 1 hertz (hz) nombre dado en honor a Heinrich Hertz quein demostró la existencia de las ondas de radio. Las grandes frecuencias son medidas en kilohertz (kHz) y las frecuencias a mayores en megahertz

E) Longitud de onda: es la distancia comprendida entre 2 crestas o 2 valles, también se puede definir como la longitud que avanza la onda durante un periodo

F) Elongación: es la distancia comprendida entre cualquier punto de una onda y la posición de equilibrio

G) Amplitud: Es la máxima elongación o alejamiento de la posición de equilibrio, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle

H) La ocsilacion completa: se lleva a cabo cuando un punto en vibración ha tomado todos los valores positivos y negativos, se ha realizado una ocsilacion completa cuando la particula viaja del punto A hasta el punto C, o cuando va desde el punto B al punto D

I) La velocidad de propagación: es aqulla en la cual se propaga una onda a travez del medio. La velociad con que se propaga una onda mecánica está dada en función de su elasticidad y desnsidad del medio.

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3) Clasificación de las ondas

Se clasifican de acuerdo a:

a) La dirección de propagación:

• Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Ellas

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