ONDAS MECÁNICAS:
En este bloque estudiaremos la trasmisión ondulatoria de la energía. Ondas Mecánicas:
Es una perturbación que se repite de forma periódica en el espacio y el tiempo y se transmite en forma progresiva de un lugar a otro, sin transporte neto de materia.
Cuando la perturbación se provoca una sola vez se llama pulso, si se repite continuamente se llama tren de ondas, si se repite regularmente se obtiene una onda periódica.
Tipo de ondas periódicas:
Longitudinal: Es aquella onda en el que las partículas del medio material vibran paralelamente en la dirección de propagación de la onda.
Transversales: Las partículas del medio material vibran perpendicularmente en la dirección de propagación de la onda.
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Características de las Ondas:
La parte más elevada de una onda se denomina Cresta.
La parte más baja de les denomina Valle.
Longitud: es la distancia que hay entre 2 frentes de ondas, sea 2 crestas o 2 valle.
Frecuencia: Es el numero de ondas o ciclos que pasa por un punto determinado en un segundo.
frecuencia= numero de ondas/ unidad de tiempo
Periodo: Es el tiempo en el que la onda tarda en dar un ciclo completo. Se representa con la letra (t)
Periodo(T)= 1/Frecuencia
Nodo:Es el punto donde la onda se cruza con la linea de equilibrio.
Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de una onda y su posición con la linea de equilibrio.
Amplitud de onda: Es la máxima elongación o altura de la onda desde su posición de equilibrio.
Sonido:
Los efectos sonoros están relacionados con las vibraciones de los cuerpos materiales.cada vez escuchamos un sonido, hay un cuerpo material que vibra y produce este fenómeno.Las frecuencias superiores a los 20000 Hz se les denomina ultrasonido, mientras que las frecuencias inferiores a los 20 Hz se les denomina infrasonido.
El sonido es una onda longitudinal que se propaga en el aire y cuya frecuencia se encuentra comprendida entre los 20 Hz y 20000 Hz.
Medios de trasmisión del sonido:se trasmite en los líquidos, sólidos y gases
La mayoría de los sonidos se propagan a través del aire ya que es un medio material muy elástico y llegan a nuestros oídos por este medio.
Cualidades del sonido:
intensidad. Es la cualidad del sonido que nos permite saber si un sonido es débil o fuerte.
Intensidad=Potencia/área
la unidad estandar para la intensidad (potencia/area) son watts por metro cuadrado(W/m2).
Tono:
la cualidad del sonido que nos permite distinguir los sonidos graves (bajos) de los agudos (altos).
Timbre:
El timbre es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos de igual amplitud e igual frecuencia emitidos por dos personas distintas o dos instrumentos musicales diferentes.
Efecto Doppler:
El cambio aparente de frecuencia que percibe un observador respecto a una fuente sonora en movimiento.
Reflexión del sonido:
Este sonido se vuelve a oír después de cierto tiempo. El sonido se refleja al llegar a la superficie y cuando la onda reflejada llega hasta el oído se vuelve a oír el sonido producido. A este fenómeno se le llama eco.
Eco:
El eco es un fenómeno consecuencia propia de la reflexión del sonido y consiste en volver a escuchar el sonido emitido frente a un obstáculo.
Resonancia:
Es el fenómeno que sucede cuando la frecuencia de las vibraciones forzadas de un objeto coincide con la frecuencia natural del mismo, y produce un aumento en la amplitud.
Reverberación.
consiste en la reflexión múltiple del sonido,
por las paredes, el piso y el techo de un recinto cerrado y que da como
resultado que continua escuchándose, aunque amortiguado, durante un tiempo.
La refracción del sonido.
La
desviación de las ondas sonoras en las capas de aire a diferentes temperaturas
se le llama refracción.
La difracción del sonido.
la difracción consiste
en la desviación del sonido cuando encuentra un obstáculo lo rodea o contornea.
Naturaleza de la luz.
Sobre la naturaleza de la luz se tienen antecedentes que se
remontan a la época de los griegos, que buscaban encontrar una explicación a lo
fenómenos en que interviene la luz, y descubrir ¿Qué es la luz? Algunas teorías
son:
La teoría de Platón
plantea que los rayos de luz se originaban y salían de los ojos.
Pitágoras decía que la luz es algo que emana
de los cuerpos luminosos en forma de partículas muy finas, choca contra los
objetos y rebota de ellos; cuando la luz penetra en los ojos, produce la
sensación de ver el objeto desde el cual reboto.
Isaac Newton en 1704 plantea una teoría corpuscular
y pensó que la luz estaba constituida por numerosos corpúsculos o haz de
pequeñas partículas, que viajaban en línea recta, emitidas por una fuente
luminosa. Las partículas al chocar con la retina permiten ver las cosas al
recibir la sensación luminosa.
Medición de la
velocidad de la luz.
La luz se propaga con bastante velocidad. Su velocidad
depende del medio en el que viaja. El tiempo que tarda en llegar a nuestros
ojos un rayo luminoso es tan pequeño que todavía a mediados del siglo XVII se
creía, que la velocidad de luz era infinita y se propaga instantáneamente de un
punto a otro. Muchos científicos intentaron medir la velocidad de la luz, a
continuación se describen uno de los métodos usados:
Albert Michelson (1852-1931)
En 1907, el físico estadounidense determina la velocidad de
la luz usando el siguiente método. Coloco ocho espejos para formar un prisma
octagonal regular, que giraba a una velocidad angular muy grande y el cual
reflejaba la luz.
Un rayo de luz incide en un espejo plano número 1, se refleja
y llega a un espejo esférico colocado a una distancia de 35.4km; nuevamente es
reflejado, por el espejo esférico y regresa para ser reflejado por el espejo
plano numero 3. Si el espejo octagonal daba vueltas justo a la tasa correcta,
la luz de regreso se reflejaría desde la cara del espejo 3 hacia un pequeño
telescopio a través del que miraba el observador. Si la velocidad de rotación
solo fuese ligeramente diferente, la luz se desviaría hacia un lado y no lo
vería el observador. Conociendo la distancia entre el espejo plano octagonal y el
espejo esférico, la velocidad angular del espejo plano octagonal, determino en
2009, 705.5km/s la velocidad de la luz.
Reflexión de la luz.
La reflexión de la luz es un fenómeno óptico importante, la
luz no se reflejara en los objetos hacia nuestros ojos, no la veríamos.
Se define la reflexión
de la luz como el cambio de dirección cuando un rayo de luz no puede continuar
propagándose en dirección rectilínea por impedírselo algún obstáculo.
Todos los cuerpos, sean transparentes o bien opacos, reflejan
parte de la luz que inciden sobre ellos. Existen dos clases de reflexión:
Reflexión regular o
especular: Se
presenta cuando la luz se refleja en una superficie lisa o brillante. En esta
superficie los rayos reflejados originados por rayos incidentes, son paralelos.
Reflexión irregular o
difusa: Se presenta
cuando la luz se refleja en una superficie rugosa o áspera. En esta superficie
los rayos reflejados no son paralelos. Esto se debe a que la trayectoria de la
luz reflejada difusamente ocurre en muchas direcciones, y es posible ver los
objetos no luminosos cuando un haz de una fuente luminosa incide en ellos.
Ley de la reflexión:
1a: El rayo incide, la normal a la superficie reflejante en el punto de incidencia, y el rayo reflejado, se encuentra en el mismo plano.
2a: El angulo de incidencia es igual al angulo de reflexión.
Clasificación de espejos:
a) genera imágenes virtuales.
b)el objeto y la imagen son simétricas con respecto al espejo
c)la imagen es derecha
d)conserva el mismo tamaño la imagen y el objeto.
e) inversión derecha-izquierda
Espejos esféricos:
"Aquella superficie pulida de un casquete de una esfera hueca, la cual refleja los rayos luminosos que inciden en la superficie"
Caracteristicas de un espejo esferico:
a) radio de curvatura o radio del espejo(r)
b) vertice del espejo(V)
c) eje secundario
d) centro de curvatura(C)
e) eje primario o eje optico
f)
foco de un espejo
g)distancia focal(f)
se clasifican en:
cóncavo: es un espejo esférico cuya superficie reflectora se encuentra en la parte interior de la superficie esférica
convexo: es un espejo esférico cuya superficie reflector se encuentra en la parte externa de la superficie esférica.
Imágenes en espejo esférico: Rayo paralelo, Rayo principal, Rayo focal, Imagen virtual, La imagen es real, La imagen es derecha, El tamaño de la imagen.
REFLEXIÓN DE LA LUZ
FENÓMENOS CAUSADOS POR LA REFRACCIÓN
LOS INSTRUMENTOS ÓPTICOS
