Ondas
Como concepto
Entendidas desde
Movimiento oscilatorio
Causado por
Perturbación en un sistema
Alejándolo de
Punto de equilibrio
Al ser constante
Movimiento armónico simple
Respecto a la posición de una partícula en el sistema en relación al tiempo
x(t)=Acos(ωt+Φ)
Donde
\(A\)
\(\Phi\)
\(\omega\)
Frecuencia angular
Medida en
\(\displaystyle \frac{rad}{s}\)
Amplitud
Máximo valor de posición de una partícula en referencia a su
Constante de fase
Desfase entre una onda real y una modelada con la función \(cos\)
Medida en
\(rad\)
Medida en
\(m\)
Pueden determinarse elementos como
Frecuencia
Rapidez
Periodo
Aceleración
Intervalo de tiempo
Completar un ciclo del movimiento
\(T = \displaystyle \frac{2\pi}{\omega}\)
Número de oscilaciones por unidad de tiempo
\(f = \displaystyle \frac{1}{T} = \displaystyle \frac{\omega}{2\pi}\)
Calculada desde
\(\omega = \sqrt{\displaystyle \frac{k}{m}}\)
Donde
\(k\)
\(m\)
Constante de elasticidad o de resorte
Masa de la partícula
\(T = 2\pi \sqrt{\displaystyle \frac{m}{k}}\)
\(f = \displaystyle \frac{1}{2\pi} \sqrt{\displaystyle \frac{k}{m}}\)
\( v = \displaystyle \frac{dx}{dt} = -\omega A sin (\omega t + \phi)\)
\( a = \displaystyle \frac{d^2x}{dt^2} = -{\omega}^2 A cos (\omega t + \phi)\)
Energía
\(E = \displaystyle \frac{1}{2} k A^2\)
En un péndulo
\(T = 2\pi \sqrt{\displaystyle \frac{L}{g}}\)
Donde
\(L\)
Longitud del péndulo
\(g\)
Aceleración por la gravedad
Como fenómeno
Clasificación
Transporta
Energía
No
Materia
Mecánicas
Electromagnéticas
Necesitan
Medio material para propagarse
Debe cumplir
Elástico
Permitir inercia
Aparición de fuerzas restauradoras
Longitudinales
Transversales
Perpendicular
Paralela
Dirección de propagación
Cresta
Valle
Longitud de onda
Máximo valor de posición de la onda
Distancia entre dos crestas
Mínimo valor de posición de la onda
Pueden experimentar
Reflexión
Dispersión
Absorción
Difracción
Refracción
Resonancia
Cambio de dirección de una onda
Pasa de un medio a otro
Rebote de una onda
Al encontrarse con un objeto
En la luz
Objetos
Reflejan algunas longitudes de onda
Separación de ondas en distintas frecuencias
Paso a través de un objeto
Objetos
Absorben ciertas longitudes de onda
Doblez y separación
Rodear un objeto en su trayectoria
Vibración de igual frecuencia en un objeto
Producido por interacción
Ondas
No necesitan
Medio material para propagarse
Ubicadas en
Espectro electromagnético
Luz visible
Ultravioleta
Infrarrojas
Rayos X
Microondas
Rayos \(\gamma\)
Rango
\([0.3m,10^4m]\)
Rango
\([10^{-3}m , 7*10^{-7}m]\)
Rango
\([7*10^{-7}m, 4*10^{-7}m]\)
Rango
\([4*10^{-7}m, 6*10^{-10}m]\)
Rango
\([10^{-8}m, 10^{-12}m]\)
Rango
\([10^{-10}m, 10^{-14}m]\)
Comportamiento
Onda
Partícula
Fotón
En el vacío
Velocidad de la luz \(c\)
\(3.0 * 10^8 \displaystyle \frac{m}{s}\)
Según
Dimensión de propagación
Bidimensionales
Tridimensionales
Unidimensionales
Desarrollado por Samuel Acero
Bibliografía
Jewett, J., Serway, R. (2014). "Física para ciencias e ingenierías". 9 ed. Volumen 1. Editorial Cengage Learning.
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Wave Behaviors. Retrieved [September 14, 2021], from NASA Science website: http://science.nasa.gov/ems/03_behaviors
Jewett, J., Serway, R. (2019). "Física para ciencias e ingenierías". 10 ed. Volumen 2. Editorial Cengage Learning.
Medido en
Segundos \(s\)
Medido en
Hertz \(Hz\)