fisica-unidad 6

Guía para el examen global de conocimientos 377 Unidad 6 Ondas Unidad 7 Electrostática y electrodinámica Unidad 8 Óptica Unidad 9 Principales científicos de la física Objetivo: al término de la unidad, el estudiante resolverá problemas relacionados con las ondas, a partir de la teoría y los ejemplos. Definición de una onda mecánica Una onda mecánica es una perturbación que se propaga en la materia. Existen dos tipos de ondas: las transversales y las longitudinales. h Ondas transversales En ellas las partículas vibran de manera perpendicular a la dirección de propagación de la onda. .PWJNJFOUP
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QSPQBHBDJØO Ejemplos Una onda transversal se forma al hacer vibrar una cuerda fija en uno de sus extremos, o es aquélla provocada por un cuerpo que cae en el agua tranquila de un estanque. h Ondas longitudinales En ellas las partículas se mueven en la misma dirección en que se propaga la onda. .PWJNJFOUP
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378 Colegio Nacional de Matemáticas Ejemplos El sonido es una onda longitudinal, al hacer vibrar un resorte también se produce una onda de este tipo. W Elementos de una onda L # \" S -ÓOFB
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BDDJØO $ % L Donde: r  amplitud A, B  crestas L  longitud de onda C, D  valles Características de una onda h Frecuencia (f ) Es el número de ondas que pasan por un punto en la unidad de tiempo. f  1 Donde: ¨ª©hertz, vib , ciclos , 1· T f  frecuencia s s s ¸¹ T  periodo [s] h Periodo (T ) Es el tiempo que tarda una onda en pasar por un punto. Donde: T  1 f  frecuencia ©ª¨hertz, vib , ciclos , 1· f T  periodo s s s ¹¸ [s] h Longitud de onda (M) Es la distancia que existe entre 2 crestas, 2 valles o 2 partículas en fase consecutiva. h Amplitud Es el máximo desplazamiento de las partículas de una onda.

Guía para el examen global de conocimientos 379 h Velocidad de propagación (v ) Es la velocidad con que se mueve una onda a través de un medio. La velocidad de una onda sonora (sonido) a una temperatura de 20pC es de 343.2 m , aproximadamente, y conforme aumenta la tempera- s tura se incrementa su velocidad de acuerdo con la relación v  331 0.61T. La velocidad del sonido en el agua es cuatro veces mayor que en el aire. v  L –f o v  L T Donde: v  velocidad de propagación ¨ m , cm , km · f  frecuencia ª¨©Hertz, vib , ciclos , 1· T  periodo ©ª s s s ¸¹ M  longitud de onda s s s ¹¸ [s] [ m, cm, km ] Ejemplos 1. ¿A qué velocidad se propagan las ondas de 5 m de longitud de onda y de 30 hertz de frecuencia? a) 15 m b) 150 m c) 1.5 m d) 0.15 m s s s s Solución Datos Fórmula Sustitución Resultado vM—f M5m v  (5 m)(30 Hz) v  150 m f  30 hertz s v? 1 v  (5 m)(30 s ) v  150 m s Por tanto, la opción correcta es el inciso b 2. Una persona se encuentra a 420 m de una aparato de sonido, si escucha las notas de una melo- día después de 3 segundos, ¿a qué velocidad viajo el sonido? a) 140 m b) 1260 m c) 714 m d) 340 m s s s s Solución Datos Fórmula Sustitución Resultado M  420 m v  L v  420 m  140 m v  140 m T3s T 3s s s v? Por tanto, la opción correcta es el inciso a.