Las Ondas y el Sonido ¿Qué son las ondas? Las ondas son vibraciones u oscilaciones o scilaciones que se propagan por el espacio espac io transportando energía, pueden hacerlo, a través o no, de un medio físico. Las ondas que requieren de un u n medio físico para transportarse son las ondas mecánicas, un ejemplo claro de este tipo de ondas es el sonido. El sonido no puede propagarse, sino, a través de un medio físico, como el aire, el agua, etc. Sin embargo existe otro tipo de ondas que no requieren de un medio físico físico para ser transportadas, como es el caso de la luz. La luz es una onda electromagnética.
Podemos clasificar las ondas, por ejemplo, en función del movimiento de las partículas que provoca. De acuerdo al movimiento en las partículas que produce, las clasificaremos en transversales y longitudinales. En una onda transversal, el sentido de propagación y la dirección de vibración de las partículas son perpendiculares entre sí. sí. En las ondas longitudinales, el sentido de propagación de la onda y la dirección de vibración de las partículas coinciden, es dec ir, es paralelo. Ahora tú: Identifica, en función de la vibración de las partículas, a qué tipo de onda corresponden los siguientes ejemplos.
En las ondas longitudinales, el movimiento de las partículas va en paralelo a la propagación de la onda. No como en las ondas transversales en las que, la vibración de las partículas y la dirección de propagación, forman un ángulo recto. Las partículas, en una onda longitudinal, se comprimen, mandando este impulso, sucesivamente, a las demás partículas. Entre las compresiones sucesivas se encuentra una región e stirada llamada enrarecimiento. Las compresiones y los enrarecimientos viajan en la misma dirección a lo largo de la onda.
Elementos
de una onda
Elementos
espaciales Todas las ondas, ya sean mecánicas, electromagnéticas, estacionarias, etc, tienen ciertos elementos en común, estos son: Longitud de Onda: Es la distancia entre dos puntos consecutivos de la onda, podemos determinarla con la letra griega lambda. () La longitud de onda se mide en metros, Amplitud de una onda: Representa la elongación máxima que alcanzan las partículas en un determinado medio en su vibración. Mientras mayor sea la amplitud de una onda, mayor energía se propaga por la misma. Elementos
temporales Periodo de una onda: tiempo que emplea una partícula en realizar una vibración completa o un ciclo completo. El periodo (T) se mide en segundos. Frecuencia (f): Cantidad de ciclos realizada por un objeto en un determinado tiempo. Se mide en Hertz (HZ)
Estas dos magnitudes son inversamente proporcionales entre sí.
f=
T=
Por ejemplo, una onda tiene como frecuencia 5Hz. Calcule el periodo. En este caso, sabemos que la onda da 5 ciclos por segundo, entonces, formulamos la ecuación que nos quedaría así. T = 1/5 = 0,2 >>>>>>>>> La respuesta sería que: un ciclo completo tarda 0,2s
R apidez
de una onda
La rapidez del movimiento o ndulatorio de una onda se relaciona con la frecuencia (f) y la longitud de onda () . Sabemos que, generalmente, la rapidez es la distancia dividida por el tiempo empleado en recorrerla. Ahora, con las ondas, utilizaremos la siguiente ecuación.
V= / T >>>>>>>>>>> Longitud de onda dividido por el periodo de la onda. Como sabemos que la frecuencia y el periodo se relacionan de una forma inversamente proporcional, podemos, además, plantear la siguiente ecuación.
V= * f >>>>>>>>>>> Longitud de onda multiplicado por frecuencia.
Si necesitamos calcular la longitud de onda, conociendo V y F. Utilizaremos la siguiente ecuación:
= v/f
>>>>>>>>>>>>>> Longitud de onda es igual a velocidad dividido frecuencia.
Ejercicio: a) Una flauta toca la nota La de 440HZ ¿Cuál es la longitud de esa onda sonora en el aire, si su rapidez es de 340 m/s?
b) El humano puede escuchar entre 20Hz y 20.000Hz, calcule las longitudes de onda de cada una de ellas. (v= 340 m/s)
c) La velocidad del sonido en el agua es, aproximadamente, 1450 m/s. Un barco emite una onda sonora hacia las profundidades del océano recibiendo una señal 2.5 segundos después. ¿Cuál es la profundidad a la que se encuentra el barco?
