Para ondas tridimensionales el frente de onda suele ser plano o esférico (sólo si existe algún tipo de anisotropía o inhomogenidad encontramos otras superficies más complicadas). Para ondas bidimensionales, como las de la superficie del agua, el frente suele ser plano o circular (en caso de anisotropía o inhomogeneidad pueden aparecer otras formas).
El frente de onda está formado por puntos que comparten la misma fase, por tanto en un instante dado t un frente de onda está formado por el lugar geométrico (superficie o línea) de todos los puntos cuyas coordenadas satisfacen la relación:
¿QUE ES UN RAYO DE PROPAGACION?
El proceso de propagación del rayo entre la nube y el suelo es sumamente rápido y va acompañado por una luminosidad tan intensa que suele encandilar al observador. Sin embargo mediante el uso del instrumental adecuado, es posible distinguir una secuencia de etapas. En cada descarga por rayo se tiene, en general, una fase progresiva relativamente lenta y poco intensa, seguida al llegar al suelo por una fase regresiva rápida y brillante. La fase progresiva está compuesta por una sucesión de predescargas, llamada descargas en escalera o trazador descendente.
¿QUE ES UNA ONDA LINEAL?
ECUACION LINEAL DE ONDA:
¿CUALES SON LAS PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS?
TODO MOVIMIENTO ONDULATORIO, AL TRANSMITIRSE PRESENTA LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS:
- La posición más alta con respecto a la posición de equilibrio se llama cresta.
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El ciclo es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.
- La posición más baja con respecto a la posición de equilibrio se llama valle.
- El máximo alejamiento de cada partícula con respecto a la posición de equilibrio se llama amplitud de onda.
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El periodo es el tiempo transcurrido entre la emisión de dos ondas consecutivas.
- Al número de ondas emitidas en cada segundo se le denomina frecuencia.
- La distancia que hay entre cresta y cresta, o valle y valle, se llama longitud de onda.
- Nodo es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
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Elongación es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
REFLEXION DE ONDAS:
En los medios elásticos y homogéneos, las ondas se propagan en línea recta. Ahora bien, la dirección de desplazamiento de los movimientos ondulatorios se modifica cuando la onda llega a la frontera de separación entre dos medios diferentes. En estos casos se producen los conocidos efectos de reflexión, refracción y dispersión de ondas.
REFLEXION DE LA LUZ:
Cuando una onda incide sobre la superficie de separación entre dos medios diferentes, una parte de su energía se transmite al segundo medio en forma de una onda transmitida de características similares a la incidente, mientras que otra parte de la energía incidente rebota en dicha superficie y se propaga hacia atrás, al primer medio, para constituir una onda reflejada. Este fenómeno de reflexión y transmisión de perturbaciones oscilatorias es comun tanto a las ondas mecánicas como a la luz y otras ondas electromagnéticas.
SUPERPOSICIÓN DE ONDAS
La forma de onda resultante de la superposición de ondas se obtiene sumando algebraicamente cada una de las ondas senoidales que componen ese movimiento complejo.
Si superponemos ondas senoidales de igual frecuencia, aunque con eventuales distintas amplitudes y/o fases, obtendremos otra onda senoidal con la misma frecuencia, pero con distinta amplitud y fase. Eventualmente esas ondas pueden cancelarse, por ejemplo si tuvieran igual amplitud pero una diferencia de fase de 180º.
En algunos campos de la acústica puede resultar también interesante el caso de la superposición de ondas senoidales que se desarrollan sobre ejes perpendiculares. No estudiaremos aquí esos casos.
De particular interés resulta el caso de superposición de ondas senoidales de distinta frecuencia y eventual distinta amplitud y fase (por constituir el caso descrito por Fourier para la descomposición de los movimientos complejos).
Si bien la descomposición de todo movimiento complejo en una superposición de distintas proporciones de movimientos armónicos simples es estrictamente cierta para el caso de movimientos complejos periódicos, determinadas aproximaciones matemáticas nos permiten descomponer también todo movimiento no periódico en un conjunto de movimientos simples.
En la naturaleza no es corriente encontrar movimientos ondulatorios puros y aislados en el espacio o en los medios materiales. Con frecuencia, las ondas interfieren unas con otras para configurar patrones oscilatorios complejos, normalmente caóticos y difíciles de analizar y de descomponer en sus ondas individuales. Sin embargo, algunos de estos patrones adquieren regularidad y resultan particularmente interesantes para la observación física. Entre ellos destacan las llamadas ondas estacionarias
ONDAS ESTACIONARIAS:
Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda y frecuencia que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.
Las ondas estacionarias permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Hay puntos que no vibran (nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que otros (vientres o antinodos) lo hacen con una amplitud de vibración máxima, igual al doble de la de las ondas que interfieren, y con una energía máxima. El nombre de onda estacionaria proviene de la aparente inmovilidad de los nodos. La distancia que separa dos nodos o dos antinodos consecutivos es media longitud de onda.
Refracción, Difracción y Reflejo :
La refracción y la reflexion o reflejo son dos fenómenos físicos que produce la luz al chocar contra una superficie y ser reflejada tanto hacia el exterior de dicha superficie como hacia el interior.
Contrariamente a lo que se piensa actualmente, mis teorías física apuestan por ser un fenómeno producido por la desviación de las partículas materiales (fotones) por los núcleos atómicos de la superficie donde chocan los haces luminosos.
El cambio de dirección que toman los fotones es debido a la gravedad de los núcleos atómicos que hace que los fotones seann atraidos y se desvíen según el lado por el que dejan al núcleo atómico cuando pasan junto a él, como se ve en el dibujo 1.
¿QUE ES EL SONIDO?:
En física, sonido es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas de alta frecuencia, audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generado por el movimiento vibratorio rápido de un cuerpo.
El eco: es un fenómeno relacionado con la reflexión del sonido. La señal acústica original se ha extinguido, pero aún devuelve sonido en forma de onda reflejada.
Se produce eco cuando la sonora se refleja perpendicularmente en una pared. Para que se produzca eco, la superficie reflectante debe estar separada del foco sonoro una determinada distancia: 17 m para sonidos musicales y 11,34 m para sonidos secos, lo que se debe a la persistencia acústica.
La resonancia: es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo.
En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza.
Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rígidos como el vaso que se rompe cuando una soprano canta y alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del mismo. Por la misma razón, no se permite el paso por puentes de tropas marcando el paso, ya que pueden entrar en resonancia y derrumbarse.
La reverberación: es un fenómeno derivado de la reflexión del sonido consistente en una ligera prolongación del sonido una vez que se ha extinguido el original, debido a las ondas reflejadas. Estas ondas reflejadas sufrirán un retardo no superior a 100 milisegundos, que es el valor de la persistencia acústica, tiempo que corresponde a una distancia recorrida de 34 metros a la velocidad del sonido (el camino de ida y vuelta a una pared situada a 17 metros de distancia).
La reflexión del sonido: Es un fenómeno que afecta a la propagación del sonido.
Una onda se refleja (rebota al medio del cual proviene) cuando topa con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear.
¿QUE SON LAS ONDAS SISMICAS?
Las ondas sísmicas (u ondas elásticas) son la propagación de perturbaciones temporales del campo de esfuerzos que generan pequeños movimientos en un medio. Las ondas sísmicas pueden ser generadas por movimientos telúricos naturales, los más grandes de los cuales pueden causar daños en zonas donde hay asentamientos urbanos. Existe toda una rama de la sismología que se encarga del estudio de este tipo de fenómenos físicos. Las ondas sísmicas pueden ser generadas también artificialmente mediante el empleo de explosivos o camiones vibradores (vibroseis). La sísmica es la rama de la sismología que estudia estas ondas artificiales para por ejemplo la exploración del petróleo.
¿QUE ES EL ULTRASONIDO?
El ultrasonido es una onda acústica cuya frecuencia está por encima del límite perceptible por el oído humano (aproximadamente 20.000 Hz). Muchos animales como los delfines y los murciélagos lo utilizan de forma parecida al radar en su orientación. A este fenómeno se lo conoce como ecolocalización. Se trata de que las ondas emitidas por estos animales son tan altas que “rebotan” fácilmente en todos los objetos alrededor de ellos, esto hace que creen una “imagen” y se orienten en donde se encuentran.
¿QUE ES EL SONAR?
El sonar (del inglés SONAR, acrónimo de Sound Navigation And Ranging, ‘navegación y alcance por sonido’) es una técnica que usa la propagación del sonido bajo el agua (principalmente) para navegar, comunicarse o detectar otros buques.
El sonar puede usarse como medio de localización acústica, funcionando de forma similar al radar, con la diferencia de que en lugar de emitir señales de radiofrecuencia se emplean impulsos sonoros. De hecho, la localización acústica se usó en aire antes que el radar, siendo aún de aplicación el SODAR (la exploración vertical aérea con sonar) para la investigación atmosférica.
El término «sonar» se usa también para aludir al equipo empleado para generar y recibir el sonido. Las frecuencias usadas en los sistemas de sonar van desde las infrasónicas a las ultrasónicas.
