16 de noviembre de 2010

Ondas.

Y si, sigo aqui, estudiando Física, que la verdad, quien coño me mandaba a mi, con lo fáciles que son psicología, o cualquier cosa de esas... Pero no, el niño quiere ser informático y tiene que estudiar Física... Lo cierto es que a mi la Física me encanta, lo que no me gusta es con esta profesora... en serio, es insoportable no, lo siguiente.

De acuerdo, para empezar, ¿Qué es una onda? una onda es una propagación de energía sin desplazamiento de materia (desplazamiento horizontal) ya que las partículas suben y bajan creando la onda, pero las partículas NO se mueve.

En estas fotos made in Google se ven unas ondas:




Bueno, empecemos a ver las características de una onda =D

Longitud de onda (lambda). Es la distancia que se ha propagado una onda en un periodo (es decir, en una oscilacion completa).



Amplitud (A) es la distancia desde el PE hasta el punto mas alto de la onda (cresta o valle, lo mismo da, que da lo mismo)

Velocidad de propagacion (v) es la velocidad con que una onda ha recorrido una longitud de onda en un periodo (m/s). Velocidad del sonido: 340 m/s



Numero de ondas (K) es el número de longitudes de onda en una distancia 2*pi:





Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales =S

Es la expresión matemática que permite obtener la elongación o estado de vibración de una partícula cualquiera en cualquier instante 't'.
Y la susodicha ecuación es: (es con coseno, pero con el seno tiene una corrección de fase de pi/2)



Pero como normalmente trabajamos sobre un punto x de la onda, necesitamos tener esa variable en nuestra ecuación, asi que aquí esta la ecuación para ese x, y, por lo tanto t' (todos los calculos en consecuencia de que el desfase es cero):


Y así, las dos ecuaciones de la onda armónica simple (sin y con desfase) serían:




Ahora pongámonos en el caso de las ondas acústicas... Hay miles y miles danzando por el aire, a veces, si hay una música muy alta, y hablas, no se te oye, por mucho que grites, esto ocurre por las Interferencias.
Por ejemplo, esto sería una interferencia:

Y estas son las ondas que interfieren, con distintas posibilidades:

Así que vayamos con las ecuaciones de las ondas estacionarias, que estas si que tienen telita ;)



Las ondas tienen una característica un tanto rara, y es la Intensidad de onda, que es la cantidad de energía que atraviesa perpendicularmente la unidad de superficie. Se mide en W/m^2


Hay una igualdad que hay que saberse Sí o Sí:


Y luego, la Intensidad que va perdiendo fuerza, ya que otros medios absorben esa intensidad, la Intensidad resultante se haya así:

Cuando a una onda se le bloquea el paso, no se deja que sea una onda abierta, ocurre un fenómeno y es que se crea una onda igual pero de sentido contrario y las dos se contrarrestan. Un ejemplo es las cuerdas de una guitarra.




Una ves vistos estos dibujos vemos perfectamente como en cada punto x de la onda la amplitud es diferente, es decir, en x = 1 la amplitud será distinta que en x = 2, y ls amplitudes solo coincidiran para los que estén en fase (en media fase tambien, pero en sentido contrario)

Las ecuaciones de estas ondas tan extrañas son las siguientes:

1)Una onda se propaga por una cuerda según la ecuación:

Calcula:
a)La longitud de onda y la velocidad de propagación.
b)La onda estacionaria resultante de la interferencia(...)
c)distancia entre dos nodos.

De la ecuación sacamos directamente los siguientes datos:
Con estos datos hayamos la respuesta al apartado a) rápidamente:
La respuesta al b) tampoco tiene muchas complicaciones:

Y, los nodos se hayan con un método mas sencillos todavía:


Bueno, aun me despido, porque ya he terminado este horripilante tema de las ondas, mañana es el examen así que a ver como me sale, me han faltado por subir tres temas (cortitos, y bastante más divertidos que estos) de fuerzas centrales y campos gravitatorios y cosas asi ;)
Bueno, un saludo y gracias por leer mi blog, tranquilos, no será siempre así, esto ha sido solo hoy, y algún otro día más, pero tengo cosas muuuucho más interesantes ^^

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