Bolilla 6

Movimiento Ondulatorio

Ondas periódicas (sinusoidales o armónicas) Las ondas periódicas sinusoidales o armónicas se generan en el caso de una perturbación (fuente) continua y oscilatoria con Movimiento Armónico Simple (MAS). Onda Transversal Periódica

Onda Longitudinal Periódica

Interferencia de Ondas ¿Qué sucede si dos o mas pulsos/ondas se encuentran en un misma región del espacio al mismo tiempo? La interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor, menor o igual amplitud. Frentes de Onda

Tipos de Interferencias

Interferencia Destructiva

Interferencia Constructiva

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Principio de Superposición La ecuación de la onda resultante es la suma algebraica de las funciones de las ondas que se están superponiendo. (Principio de superposición). • Ejemplo: interferencia de ondas de iguales

En Fase Interf. Constructiva

Desfasadas en λ/2 Interf. Destructiva

Desfasadas Interferencia

Reflexión de una Onda Cuando una onda golpea un obstáculo, o llega al final del medio en el que viaja, la onda se refleja. Ejemplos: - Reflexión de la luz (Espejo)

- Reflexión del sonido (Eco)

Ondas Estacionarias • Las ondas estacionarias resultan de los fenómenos de interferencia y reflexión de ondas. • Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.

Se llaman estacionarias porque no parecen estar viajando. Es decir, los nodos y los antinodos permanecen fijos sin desplazarse.

Requisitos de Ondas Estacionarias Habiendo definido la definición de nodos y antinodos, podemos concluir que los extremos fijos del medio de propagación (cuerda) corresponden a antinodos.

¿Cuál sería la onda estacionaria más simple?

Ondas Estacionarias

La ecuación para λ resulta:

Ondas Estacionarias

 Dado que la cuerda está en reposo en los nodos, no fluye energía por esos puntos. En consecuencia, la energía no se transmite sobre la cuerda, sino que “se queda” en su lugar en la cuerda.  Este tipo de oscilaciones sucede cuando la frecuencia de agitación coincide con una frecuencia propia (o de resonancia) del sistema.

 Una cuerda con tensión fija (velocidad fija), tiene muchas frecuencias propias, al conjunto se le llama modos de vibración (o resonancia).  En el caso de la cuerda, estas frecuencias quedan determinadas por la Longitud, Masa y Tensión de la cuerda.

Ejemplo Clásico: Ondas transversales: ondas en cuerdas.

Ondas longitudinales: ondas sonoras en el aire.

Sonido El término sonido se refiere a la sensación física que estimula nuestros oídos, es decir, ondas longitudinales. ¿Por qué el sonido (ondas sonoras) es importante en nuestras vidas? Ejemplos: -Nos comunicamos a través del sonido (voz). -Podemos crear y escuchar música. -El sonar permite detectar la profundidad y obstáculos en el océano. -En algunos diagnósticos médicos. -Algunos animales se comunican a través del sonido. (murciélagos y ballenas por ejemplo). -Los murciélagos lo usan como sonar para guiarse en su vuelo.

Intensidad y Tono Dos aspectos de cualquier sonido son inmediatamente evidentes ante quien escucha: la “intensidad” y el “tono”,

(P) 2 I 2c sonido.

Velocidad del Sonido La velocidad de las ondas sonoras viene dada por:

donde B es el Factor de Compresibilidad (N/m2) y ρ es la densidad del medio.

Material Aire

1.05

344

Dióxido de carbono (0º C)

1.98

258

Hidrógeno (0º C)

8.99x10-2

1270

Alcohol etílico

791

1210

Bencina

810

1166

Agua pura

1000

1480

Aluminio

2700

5100

Cobre

8900

3560

Vidrio

2500

5600

Hierro

7900

5130

Roble

800

3850

Sangre (37 ºC)

1056

1570

Tejido corporal promedio (37 ºC)

1047

1570

Generación de la Voz Las cuerdas vocales producen las vibraciones del aire que expiramos cuando hablamos.

Cavidad Nasal Paladar blando

Paladar rígido

Faringe

Lengua Epiglots Epiglots cerrando la laringe Laringe

La garganta, la cavidad bucal y nasal actúan como estructuras amplificadoras.

Cuerdas vocales Esófago

Tráquea

Hay dos hechos importantes: 1- La tensión de las cuerdas (vocales) se puede variar (permite variar las frecuencias). 2- La cavidad bucal puede cambiar de forma y de dimensión.

El Oído Estribo (pegado a la ventana oval) Yunque Martillo

Canales semicirculares Nervio vestibular

Nervio auditivo Canal Auditivo externo

Tímpano

Cavidad Timpánica

Coclea (caracol)

Trompa de Eustaquio Ventana redonda

En el oído externo, el tímpano detecta el sonido, que lo trasmite al oído medio. Las vibraciones llegan al martillo, yunque y estribo del oído medio y son trasmitidas al oído interno.

En el oído interno esta el canal coclear que está lleno de fluido. Aquí, mediante complejos mecanismos a través de finísimos nervios, los impulsos nerviosos de distintas frecuencias llegan al cerebro.

Respuesta del Oído

Problemas Guía 6