Fórmula de onda: definición, ecuaciones, características, propiedades, tipos, síntomas y preguntas de ejemplo
En esta era moderna, la tecnología se ha vuelto importante. La tecnología puede facilitar el trabajo y acortar distancias reales de miles de kilómetros, por ejemplo mediante el uso del teléfono. Una de las cosas importantes que sustenta la existencia de la tecnología son los medios, por ejemplo la energía o las ondas como medio.
Muchos artículos electrónicos utilizan las propiedades de las ondas, por ejemplo, la naturaleza de las ondas que pueden propagarse. Los humanos usan el vacío para fabricar bombillas donde el espacio dentro de la bombilla es espacio vacío.
Hay muchos dispositivos electrónicos a nuestro alrededor cuya tecnología utiliza ondas, pero la mayoría de nosotros no los conocemos ni los comprendemos completamente. Y discutiremos el uso de ondas y ondas sonoras en la vida cotidiana más específicamente en el próximo capítulo.
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Entendiendo las ondas
Ola Es una vibración que se propaga, en su propagación la onda transporta energía. En otras palabras, las ondas son vibraciones que se propagan y las vibraciones mismas son la fuente de las ondas. Entonces, las ondas son vibraciones que se propagan y las ondas en movimiento se propagarán.
energía (fuerza). Las ondas también pueden interpretarse como una forma de vibración que se propaga en un medio.En las ondas, es la onda la que se propaga, no el medio intermedio. La longitud de una onda se puede ver calculando la distancia entre valles y colinas (ondas transversales) o calculando la distancia entre una densidad y un espacio (ondas longitudinales). La velocidad de propagación de una onda es la distancia recorrida por la onda en un segundo.
Ecuación de onda
Información:
A = amplitud
k = número de onda (constante de onda)
ω = velocidad angular
y = Desviación de onda (m)
v = Velocidad de propagación de la onda (m/s)
a = Aceleración de la onda (m/s²)
Fórmula de onda
Determinación de la frecuencia, el período y la longitud de onda
Refracción de ondas
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Características de las olas
Las siguientes son varias características de las olas, que consisten en:
- Puede reflejarse o reflejarse
Usted está familiarizado con este evento de reflexión de ondas cuando estudia óptica geométrica. En la clase x se aplica en este caso la ley de la reflexión según Snellius. - Puede refractarse (refracción)
La refracción puede ocurrir cuando las ondas pasan a través de dos medios diferentes. - Se puede flexionar (difracción)
La difracción (flexión) ocurre cuando las ondas pasan a través de un espacio estrecho. - Se puede combinar o combinar (interferencia)
La interferencia de ondas ocurre cuando dos ondas se juntan (combinan) para producir un patrón de interferencia máximo y mínimo. - Se puede polarizar (polarización)
La polarización es el evento en el que se absorbe parte o la totalidad de la dirección de las vibraciones de las ondas. Este evento de polarización sólo ocurre en ondas transversales. - Puede descomponerse (dispersión)
¿¿Porque el cielo es azul?? Esto se debe a que la luz solar experimenta síntomas de dispersión. La luz del sol que ves es blanca, pero en realidad se compone de rayos rojos, naranjas, amarillos, verdes, azules, índigo y violetas. Esto sucede cuando el cielo parece azul cuando miras una pizarra blanca, lo que significa que todos los pigmentos de color se reflejan en nuestros ojos.
Propiedades de onda
Las siguientes son varias propiedades de las ondas, que consisten en:
1. Propiedades de las ondas sonoras
- Las ondas sonoras requieren un medio para propagarse.
Como las ondas sonoras son ondas mecánicas, el sonido requiere un medio para propagarse. Esto se puede comprobar cuando dos astronautas están lejos de la Tierra y la atmósfera del avión está vacía. aire, el astronauta no puede mantener una conversación directa sino que utiliza herramientas de comunicación como teléfono. Aunque los dos astronautas estaban en el mismo avión. La capacidad de un medio para hacer vibrar partículas varía, incluso hay medios que pueden amortiguar el sonido, por ejemplo el agua. - Las ondas sonoras experimentan reflexión (reflexión)
Una de las propiedades de las ondas es que se reflejan, por lo que las ondas sonoras también pueden experimentar esto. La ley de la reflexión de las ondas: ángulo de incidencia = ángulo de reflexión también se aplica a las ondas sonoras. Se puede demostrar que la reflexión del sonido en un espacio cerrado puede provocar ecos. Es decir, parte del sonido reflejado coincide con el sonido original, por lo que el sonido original no suena claro. Para evitar ecos en cines, estudios, radio, televisión y salas de conciertos música, las paredes están cubiertas con una sustancia amortiguadora del sonido que generalmente está hecha de lana, algodón, vidrio, caucho o hierro. - Las ondas sonoras experimentan la refracción (refracción)
Una de las propiedades de las ondas es que sufren refracción. Eventos de refracción en la vida cotidiana, por ejemplo, por la noche el sonido del trueno es más fuerte que durante el día. Esto se debe a que durante el día el aire en las capas superiores es más fresco que en las capas inferiores. Debido a que la velocidad del sonido a temperaturas frías es menor que a temperaturas calientes, la velocidad del sonido en las capas de aire La capa superior es más pequeña que la capa inferior, lo que da como resultado que el medio de la capa superior sea más denso que el medio de la capa. más bajo. Por la noche ocurre lo contrario. Entonces, durante el día, el sonido del rayo se propaga desde la capa de aire superior a la capa de aire inferior. Si el sonido entrante viaja verticalmente hacia abajo, por la noche, la dirección de propagación del sonido se acerca más a la línea normal. Lo mejor es que durante el día la dirección de propagación del sonido se refracte fuera de la línea normal. De acuerdo con la ley de refracción de ondas, las ondas que provienen de un medio menos denso a un medio más denso se refractarán más cerca de la línea normal o viceversa. - Las ondas sonoras experimentan flexión (difracción)
Las ondas sonoras se difractan con mucha facilidad porque las ondas sonoras en el aire tienen longitudes de onda que van desde centímetros hasta varios metros. La difracción es la curvatura de las ondas cuando pasan a través de un espacio, el tamaño del espacio es del orden de la longitud de onda. Como sabemos, las ondas más largas se difractan más fácilmente. Los eventos de difracción ocurren, por ejemplo, cuando podemos escuchar el sonido del motor de un automóvil en una curva aunque no hayamos visto el automóvil porque está bloqueado por un edificio alto al borde de la curva. - Combinación de experiencia de ondas sonoras (interferencia)
Las ondas sonoras experimentan síntomas de combinación de ondas o interferencias que se pueden dividir en dos: interferencias en la construcción o fortalecimiento del sonido e interferencias destructivas o debilitamiento del sonido. Por ejemplo, cuando estamos entre dos altavoces con la misma o casi la misma frecuencia y amplitud, escucharemos alternativamente sonidos fuertes y débiles. - Las ondas sonoras experimentan la propagación del sonido
La interferencia causada por dos ondas sonoras puede provocar eventos de propagación del sonido, es decir, fortalecimiento y debilitamiento del sonido. Esto ocurre debido a la superposición de dos ondas que tienen frecuencias ligeramente diferentes y se propagan en la misma dirección. Si las dos ondas sonoras se propagan al mismo tiempo, producirán el sonido más fuerte cuando ambas fases sean iguales. Si las dos vibraciones están en fase opuesta, se producirá el sonido más débil.
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2. Propiedades de las ondas de luz
- Las ondas de luz experimentan interferencias
Las ondas de luz, al igual que las ondas sonoras, pueden interferir. Para obtener interferencia luminosa, se necesita una fuente de luz coherente, es decir, una fuente de luz que tenga la misma frecuencia y una diferencia de fase fija. Se pueden observar fuentes de luz coherentes a partir de experimentos realizados por Young y Fresnell. La interferencia de la luz puede producir patrones de luz oscuros. Los patrones oscuros resultan de interferencias destructivas (que se atenúan entre sí) debido a la fusión de dos ondas que tienen fases opuestas. El patrón brillante resulta de la interferencia de la construcción (refuerzo mutuo) debido a la combinación de dos ondas que tienen la misma fase. - Las ondas de luz experimentan difracción
La difracción de ondas es el proceso de curvatura de las ondas provocado por la presencia de una barrera en forma de hueco o barrera de esquina que bloquea parte del frente de onda. La difracción de la luz también se produce en rendijas estrechas separadas, paralelas entre sí a la misma distancia. Cuanto más estrecho es el espacio (se llama rejilla de difracción), más espacios hay en una rejilla. Cuanto más nítido es el patrón de difracción producido en la pantalla. La máxima difracción se produce cuando aparecen líneas brillantes en la pantalla. El patrón de difracción, también formado por una rendija redonda, consta de una forma central brillante rodeada de anillos claros y oscuros. - Las ondas de luz experimentan polarización
La polarización es el proceso de filtrar la dirección de vibración de una onda. Esta herramienta para filtrar la dirección de la vibración se llama Polaroid. Un ejemplo son los cristales. La polarización también se encuentra en la reflexión y la refracción y en la doble refracción. La absorción y reflexión de la luz por las partículas se llama dispersión. Si la luz no polarizada llega a un medio (gas), la luz dispersada puede estar parcial o completamente polarizada. La dirección de polarización es tal que es perpendicular al plano formado por la línea de luz incidente y la línea de visión.
3. Propiedades de las ondas electromagnéticas
- Los cambios en el campo eléctrico y en el campo magnético ocurren al mismo tiempo.
- Las direcciones del campo eléctrico y del campo magnético son perpendiculares entre sí.
- La magnitud de los campos eléctrico y magnético es directamente proporcional entre sí, es decir, según la relación E = c. B.
- La dirección de propagación de las ondas electromagnéticas es siempre perpendicular a la dirección del campo eléctrico y al campo magnético.
- Las ondas electromagnéticas pueden propagarse en el vacío.
- Las ondas electromagnéticas se propagan a una velocidad que depende únicamente de las propiedades eléctricas y magnéticas del medio.
- La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas en el vacío es una constante general y su valor es = 3 x 108 m/s.
- Las ondas electromagnéticas son ondas transversales.
- Las ondas electromagnéticas pueden experimentar los procesos de reflexión, refracción, polarización, interferencia y difracción (flexión).
Tipos de olas
Los siguientes son varios tipos de ondas, que consisten en:
1. Basado en el medio
- Ondas mecánicas, es una onda que en su propagación requiere de un medio, que canalice la energía para el proceso de propagación de una onda. El sonido es un ejemplo de onda mecánica que se propaga a través de cambios en la presión del aire en el espacio (la densidad de las moléculas de aire).
- Onda electromagnética, es decir, ondas que pueden propagarse aunque no exista un medio. La energía electromagnética se propaga en ondas con varias características que se pueden medir, a saber: longitud de onda, frecuencia, amplitud y velocidad.
Las fuentes de ondas electromagnéticas son las siguientes:
- Oscilaciones eléctricas
- La luz del sol produce rayos infrarrojos.
- Lámparas de mercurio que producen rayos ultravioleta.
- El disparo de electrones en un tubo de vacío hacia un chip de metal produce rayos X (utilizados para rayos X) y los núcleos atómicos inestables producen rayos gamma.
Ejemplos de ondas electromagnéticas en la vida cotidiana son los siguientes:
- Onda de radio
- Microondas
- Rayos infrarrojos
- Luz ultravioleta
- Luz visible
- rayos X y
- Rayos gamma
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2. Basado en la dirección de propagación y vibración.
Consiste en:
- Ondas transversales
es decir, ondas cuya dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración. Un ejemplo de onda transversal es una onda de cuerda. Cuando movemos la cuerda hacia arriba y hacia abajo, parece que la cuerda se mueve hacia arriba y hacia abajo en una dirección perpendicular a la dirección del movimiento ondulatorio.
El punto más alto de la onda se llama cima mientras que el punto más bajo se llamavalle. Amplitud es la altura máxima de un pico o la profundidad máxima de un valle, medida desde la posición de equilibrio. La distancia desde dos puntos iguales y consecutivos en una onda. llamada longitud de onda(llamada lambda – letra griega). La longitud de onda también se puede considerar como la distancia de un pico a otro o de un valle a otro.
- Ondas longitudinales
es decir, ondas cuya dirección de propagación es paralela a la dirección de vibración (por ejemplo, ondas furtivas). Las ondas que se producen en el slinki vibrante están en la misma dirección que la longitud del slinki en forma de densidad y tensión. La distancia entre dos densidades adyacentes o dos deformaciones adyacentes se llama una ola.
Una serie reunión Y cepa se propaga a lo largo de la primavera. Reunión es el área donde las espiras del resorte se acercan entre sí, mientras que cepa es el área donde las espiras del resorte están enfrentadas entre sí. Si las ondas transversales tienen un patrón de picos y valles, entonces las ondas longitudinales constan de un patrón de densidad y deformación. La longitud de onda es la distancia entre densidades sucesivas o deformaciones sucesivas. Lo que aquí se quiere decir es la distancia desde dos puntos de densidad o deformación idénticos y consecutivos.
Síntomas de las olas
Los siguientes son varios síntomas de las olas, que consisten en:
- Reflexión
En eventos reflexión de la onda Se aplicará la ley de la reflexión de las ondas, es decir, el ángulo de reflexión es el mismo que el ángulo de incidencia. Esto significa que cuando el haz de onda incidente forma un ángulo θ con la línea normal (una línea perpendicular a la superficie reflectante), entonces el haz reflejado formará un ángulo θ con la línea normal.
- Refracción de ondas
Refracción de ondas (refracción) es la desviación de la dirección de un frente de onda cuando pasa de un medio a otro. A veces la refracción y la reflexión ocurren simultáneamente. Cuando las ondas entrantes chocan contra otro medio, algunas de las ondas se reflejarán y otras se transmitirán o refractarán. La refracción ocurre porque las ondas tienen diferentes velocidades en diferentes medios.
- Interferencia
Interferencia de ondas Es la fusión o superposición de ondas cuando dos o más ondas llegan al mismo lugar al mismo tiempo. La interferencia de dos ondas puede producir ondas cuyas amplitudes se refuerzan entre sí (interferencia máximo) y también pueden producir ondas cuyas amplitudes se atenúan entre sí (interferencia mínimo).
- Difracción de ondas
Difracción de ondas Es el evento en el que una onda se curva cuando pasa a través de un espacio o barrera angosta.
En el mismo medio, las ondas se propagan en línea recta. Por tanto, las ondas rectas se propagarán por todo el medio también en forma de ondas rectas. Esto no se aplica si al medio se le pone una barrera u obstáculo en forma de hueco. Para tener el tamaño de espacio correcto, la onda entrante puede doblarse después de atravesar el espacio. La curvatura de la onda causada por la presencia de una barrera en forma de espacio se llama difracción de ondas.
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Si la barrera del espacio está dada por el ancho, entonces la difracción no es tan claramente visible. El frente de onda que pasa a través del espacio solo se curva en el borde del espacio, como se muestra en la Figura 9 a continuación. Si la barrera de la brecha es estrecha, es decir, el tamaño es cercano al orden de una longitud de onda, entonces la difracción de la onda es muy obvia.
Ejemplos de aplicación de ondas y ondas sonoras en la vida cotidiana
A continuación se muestran varios ejemplos de la aplicación de las ondas y ondas sonoras en la vida cotidiana, consistentes en:
- Radio
La energía de radio es la forma de energía electromagnética de nivel más bajo, con longitudes de onda que van desde miles de kilómetros hasta menos de un metro. Los usos más comunes son las comunicaciones, la investigación espacial y los sistemas de radar. El radar es útil para estudiar patrones climáticos, tormentas, crear mapas 3D de la superficie terrestre, medir las precipitaciones, el movimiento del hielo en las regiones polares y monitorear el medio ambiente. La longitud de onda del radar oscila entre 0,8 y 100 cm.
- Microonda
La longitud de onda de la radiación de microondas oscila entre 0,3 y 300 cm. Su uso es principalmente en las áreas de comunicación y envío de información a través de espacios abiertos, cocina y sistemas PJ activos. En un sistema PJ activo, se disparan pulsos de microondas a un objetivo y se miden los reflejos para estudiar las características del objetivo. Una aplicación de ejemplo es el generador de imágenes por microondas (TMI) de la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM), que mide la radiación de microondas. emitida desde el Espectro Electromagnético Energía electromagnética de la atmósfera terrestre para medir la evaporación, el contenido de agua en las nubes y la intensidad. Lluvia.
- Infrarrojo
Las condiciones de salud se pueden diagnosticar investigando las emisiones infrarrojas del cuerpo. Se utilizan fotografías infrarrojas especiales llamadas termogramas para detectar problemas de circulación sanguínea, artritis y cáncer. La radiación infrarroja también se puede utilizar en alarmas antirrobo. Un ladrón sin su conocimiento bloqueará la luz y ocultará la alarma. El mando a distancia se comunica con el televisor mediante radiación infrarroja producida por el LED (Light Emitting). Diodo ) que contiene el equipo, por lo que podremos encender el televisor de forma remota mediante el mando control S.
- Ultravioleta
La luz ultravioleta es necesaria para la asimilación de las plantas y puede matar los gérmenes de las enfermedades de la piel.
- radiografía
Los rayos X se utilizan comúnmente en el campo de la medicina para fotografiar la posición de los huesos en el cuerpo, especialmente para determinar huesos rotos. Sin embargo, debe tener cuidado al utilizar rayos X porque las células del tejido humano pueden dañarse debido al uso prolongado de rayos X.
- Instrumento musical
En instrumentos musicales como las guitarras, la fuente del sonido se produce mediante objetos que vibran, concretamente cuerdas. Si la cuerda se pulsa con una gran amplitud (desviación), el sonido producido será más fuerte. Y si se estira la tensión de la cuerda, el sonido será más alto. Lo mismo ocurre con los tambores y otros instrumentos musicales. El sonido surge porque la fuente del sonido vibra.
- gafas ciegas
Equipado con un dispositivo de envío y recepción de ultrasonidos que utiliza envío y recepción de ultrasonidos.
- Medición de la profundidad del océano
- Equipo medico
en el examen de ultrasonido (ultrasonido). Como ejemplo, escaneo ultrasónico hecho moviéndose sondas alrededor de la piel del estómago de una madre embarazada, se mostrará una imagen de un feto en la pantalla del monitor. Al observar imágenes del feto, los médicos pueden controlar el crecimiento, el desarrollo y la salud del feto. A diferencia de los exámenes de rayos X, los exámenes ultrasónicos son seguros (sin riesgo), tanto para la madre como para el feto porque La inspección o prueba ultrasónica no daña el material por el que pasa, por eso se llama prueba ultrasónica. no dañino (pruebas no destructivas, abreviado END).
Las técnicas de exploración ultrasónica también se utilizan para examinar el hígado (si hay indicios de cáncer de hígado o no) y el cerebro. Fabricación de dispositivosultrasonido para eliminar el tejido cerebral dañado sin tener que realizar una cirugía cerebral. “De esta manera, los pacientes no necesitan someterse a una cirugía cerebral de alto riesgo. La eliminación del tejido cerebral dañado se puede realizar sin tener que cortar y coser el cuero cabelludo ni perforar el cráneo.
Ejemplo de una pregunta ondulatoria
Una onda viajera que se propaga por un cable se puede expresar como: y = 2 sen π (100t-4x) con y en cm, x en myt en segundos. Si el alambre está hecho de un material con una densidad de masa por unidad de longitud de 20 g/cm, entonces la tensión en el alambre es...
Discusión:
100π = ω
100π = 2πf
50Hz = f
4π = k
4π = 2π/λ
2 = λ
V cadena = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10000 = 20/f
F = 0,002 N
Bibliografía:
- Beiser, Arturo. 1999. Conceptos de Física Moderna (traducción). Yakarta: Erlangga.
- Budikase, E, et al, 1987. Física para SMU. Yakarta: Departamento de Educación y Cultura.
Esa es la discusión sobre Fórmula de onda: definición, ecuaciones, características, propiedades, tipos, síntomas y preguntas de ejemplo Esperamos que esta revisión pueda aumentar su visión y conocimiento, muchas gracias por visitarnos. 🙂 🙂 🙂