miércoles, 18 de julio de 2012

Problemas de fenomenos ondulatorios


  1. 1

    Cuando una onda cambia de direccion al rebotar, es llamado a este fenómeno:

  2. 2

    Ocurre cuando una onda cambia de medio distinto:

  3. 3

    Cual es la linea imaginaria que se mantiene perpendicular a la superficie reflectora:

  4. 4

    ¿Cuál es el fenómeno ondulatorio que hace que un objeto pueda verse igual desde distintos lugares?:

  5. 5

    ¿En dónde podemos observar las distintas frecuencias de las ondas?:

  6. 6

    La velocidad de la luz varía cuando esta se ve de color:

  7. 7

    La lupa es un lente:

  8. 8

    La poca capacidad de la luz para doblarse al encontrar obstáculos se debe a:

  9. 9

    No es una de las características de la luz como onda:

  10. 10

    La velocidad de la luz en el vacío es más alta que en otros medios:

sopa de letras movimiento ondulatorio

Movimiento Ondulatorio

cuestionario tipo icfes MOVIMIENTO ONDULATORIO


1) En una onda armónica: 



2) En una onda transversal armónica en una cuerda: 



3) En una onda longitudinal en un tubo de gas: 



4) En una onda armónica: 



5) Cuando se produce una interferencia de ondas armónicas de las mismas características: 



6) En una onda estacionaria en una cuerda: 



7) En una onda estacionaria en una cuerda fija por ambos extremos: 



movimiento ondulatario CARICATURA

movimiento armonico simple


Movimientos Ondulatorios
Las movimientos ondulatorios(o ondas) son, fundamentalmente, de dos clases: mecánicas y electromagnéticas. Las ondas mecánicas necesitan un medio material para propasarse; las electromagnéticas no, se propagan también por el vacío.
Podemos observar ejemplos de movimiento ondulatorio en la vida diaria: el sonido producido en la laringe de los animales y de los hombres que permite la comunicación entre los individuos de la misma especie, las ondas producidas cuando se lanza una piedra a un estanque, las ondas electromagnéticas producidas por emisoras de radio y televisión, etc.
Las clases de ondas son:
a) periódicas, cuando proceden de una fuente que vibra periódicamente y transmite frentes de ondas en sucesivas perturbaciones;
b) no periódicas, cuando son perturbaciones o frentes de onda aislados;
c) longitudinales, si el desplazamiento de las partículas del medio es paralelo a la dirección de traslación de la energía (como el sonido);
d) transversales, si la onda va asociada a desplazamientos perpendiculares a la dirección de propagación de la energía (como las ondas electromagnéticas);
e) progresivas o viajeras, transportan energía y cantidad de movimiento desde el origen a otros puntos del entorno;
f) estacionarias, no transmiten energía pero si intercambian energías cinética y potencial en sus elongaciones.
Ondas Estacionarias: Aplicadas al Sonido
El sonido es una onda mecánica longitudinal cuya frecuencia f0, es la más baja que se puede obtener en la flauta aguda (caramillo). Un armónico es una nota cuya frecuencia es un múltiplo entero de f0.
El ruido es un sonido audible no armonioso. Procede de ondas no periódicas. Una nota musical es un sonido agradable; procede de ondas periódicas.
Las ondas estacionarias se forman cuando dos ondas de igual amplitud, longitud de onda y velocidad avanzan en sentido opuesto a través del medio. (especie de superposición de ondas donde tiene lugar entre dos ondas de idénticas características pero propagándose en sentido contrario)
Las ondas estacionarias aparecen también en las cuerdas de los instrumentos de cuerdas, el violín que vibra por ejemplo que posee cuerdas (con nodos en los extremos con adicionales en el centro).
Las vibraciones son simultaneas con un tono fundamental y diferentes armónicos.
Los armónicos son vibraciones subsidiarias que acompañan a una vibración de movimiento ondulatorio (primario o fundamental) de los instrumentos musicales.
La frecuencia es la cantidad de oscilaciones completas que se realizan en un determinado tiempo. La frecuencia mas baja de la serie recibe el nombre de frecuencia fundamental, y las restantes, son los armónicos.
Movimientos ondulatorios

Movimiento armonico simple 02

cuestionario tipo ICFES M.A.S


El M.A.S. es provocado por la fuerza elástica. Esta fuerza es:
  1.   Proporcional a la elongación y de sentido opuesto.
  2.   Inversamente proporcional al desfase
  3.   Constante en módulo.
  4.   Proporcional a la amplitud
Un movimiento armónico simple se puede calificar de:
  1.   Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
  2.   Movimiento rectilíneo uniforme
  3.   Movimiento rectilíneo acelerado no uniformemente
La frecuencia del movimiento viene determinada por:
  1.   La amplitud del movimiento.
  2.   El desfase y la elongación.
  3.   La masa del cuerpo y la constante elástica.
La velocidad con que se mueve el cuerpo:
  1.   Permanece constante en toda la trayectoria.
  2.   Es máxima en el centro y nula en los extremos de la trayectoria
  3.   Es proporcional a la elongación.
  4.   Aumenta cuando el cuerpo se mueve en un sentido y disminuye en el otro sentido
Para determinar el desfase del movimiento debemos conocer:
  1.   La amplitud y el sentido inicial del movimiento.
  2.   La posición y el sentido del movimiento en el instante inicial.
  3.   La frecuencia y la posición inicial.
  4.   La posición del cuerpo en el instante inicial.
La aceleración en el M.A.S. es:
  1.   Nula en el centro de la trayectoria y máxima en los extremos.
  2.   Del mismo signo que la elongación.
  3.   Constante en toda la trayectoria.
  4.   Máxima en el centro de la trayectoria y nula en los extremos.
En un M.A.S.:
  1.   La energía mecánica se mantiene constante
  2.   La energía potencial es constante mientras que la cinética cambia continuamente
  3.   Sólo existe energía cinética y se mantiene constante.
  4.   Las energías cinética y potencial no cambian a lo largo de la trayectoria.
¿Qué es el período en un M.A.S.?
  1.   El número de oscilaciones en la unidad de tiempo.
  2.   El tiempo que tarda en ir de un extremo al otro de la trayectoria.
  3.   El tiempo que tarda el cuerpo en ir del centro hasta un extremo de la trayectoria.
  4.   El tiempo que tarda en describirse una oscilación completa.
¿Qué nos indica el desfase?
  1.   La frecuencia del movimiento.
  2.   La situación del cuerpo en el instante inicial.
  3.   El tiempo que tarda el cuerpo en ponerse en movimiento.
Si cambiamos el período del movimiento, también cambiará:
  1.   La frecuencia y el desfase.
  2.   La frecuencia y la pulsación.
  3.   El desfase y la amplitud.
  4.   La amplitud y la pulsación

sopa de letras M.A.S

caricatura movimiento armonico simple

M.A.S


EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Definición: es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.
Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales a las fuerzas causantes de este desplazamiento.
Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.
Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.
Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12, T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a la circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo).
Elementos:
1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.
2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado.
3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.
4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se designa con la letra "t".
5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.
6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.
Relación entre el M.A.S. y el Movimiento Circular Uniforme
El M.A.S. de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la "proyección" (sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular uniforme (­M.C.U.) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω, sobre el diαmetro vertical de la circunferencia que recorre.
En lo siguiente podrás visualizar dicha relación.
Vamos a establecer una relación entre un movimiento vobratorio armónico simple y el movimiento circular uniforme. Esto nos va a permitir dos cosas:
- Hallar la ecuación del MAS sin tener que recurrir a cálculos matemáticos complejos.
- Conocer de donde vienen algunos de los conceptos que usamos en el MAS, como frecuencia angular o el desfase.
Observando el applet que viene a continuación. Tememos inicialmente el resorte azul, que oscila verticalmente. En la circunferencia tienes un punto negro que gira con movimiento circular uniforme, ocupando en cada instante una posición en la circunferencia. Traza mentalmente la proyección de esa posición sobre el diámetro vertical de la circunferencia. En cada momento, la masa que cuelga del resorte ocupa una posición determinada.  Observa que la posición de la masa del resorte coincide exactamente con la proyección de la posición del objeto sobre el diámetro, que verás en forma de línea azul en el diámetro vertical.
Es decir, como resumen, cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una trayectoria circular, el movimiento de la proyección del objeto sobre el diámetro es un movimiento armónico simple.

Lo mismo podríamos decir del resorte amarillo y la proyección sobre el diámetro horizontal, que verás como un trazo amarillo sobre dicho diámetro.
Los vectores azul y amarillo, que varían en el applet, corresponden al valor de la velocidad del resorte, azul para diámetro vertical y amarillo para el horizontal. Observa su variación y comprobarás que la velocidad es máxima en el centro de equilibrio del resorte y mínima en los extremos, en los puntos de mínima y máxima elongación. Observa también como el vector rojo de la gráfica de la derecha, la velocidad del MAS, coincide con el vector azul, la velocidad de la proyección sobre el diámetro vertical, lo que supone una prueba más de lo que hemos afirmado anteriormente.
Ecuaciones del Movimiento Armónico Simple
Fórmulas:
x = A . cos . w . t
x = elongación
r = A = radio
t = tiempo
w = velocidad angular
Vx = - V . sen Ø
V = w . r
h = w . t
w . t = V = Vector representativo de la velocidad lineal.
Vx = proyección de "Y" sobre el eje "X"
h = ángulo
Vx = -2 . F . A . sen (2 . )
Vx = + w " A2 - x2
Ax = - w2 . A . cos. w . t
Ax = - Ac . cos Ø
Ac = proyección de aceleración sobre el eje horizontal
Ac = w2 . x
Ac = aceleración centrípeta
t = 2 " mk
T = periodo