Faraday realiza una serie de experiencias buscando comprobar su teoría
sus observaciones son: ● se induce una corriente cuando el campo magnético varia ● se induce una corriente cuando caria la superficie encerrada òr la espira ● se induce una corriente cuando varía la dirección de la espira respecto la dirección del campo magnético ● el sentido de la corriente inducida depende de la forma en la cual se realicen esas variaciones
Flujo de un campo vectorial: número de líneas de inducción que perforan la superficie ● cuanto mayor sea el número de líneas de inducción que la atraviesan, mayor será el valor del flujo ● flujo más intenso, líneas más cercanas = campo magnético más intenso ● cuanto mayor sea el área de la superficie colocada en un campo dado = más grande será el número de líneas de inducción que perforan la superficie ● flujo depende de la inclinación con respecto al vector B ● se relaciona con el componente del campo que atraviesa la superficie considerada ● el flujo del campo magnético que atraviesa la espira varía siempre que lo hace: el campo magnético, la superficie o la dirección de uno respecto del otro ● un campo magnético induce una corriente en una espira cuando varía el flujo del campo magnético a través de la superficie que encierra la espira
se da cuenta que siempre que una fuerza electromotriz inducida se creaba en un circuito, estaba ocurriendo una variación del flujo magnético a través del mismo ●
Ley de faraday de inducción electromagnética:
siempre que se produzca una variación del flujo magnético a través de un circuito aparecerá en el mismo una fem inducida, el valor de dicha fem está dado por: la variación del flujo / variación del tiempo ●Ley de lenz:
la fem y la corriente inducidas tienen un sentido tal que tienden a oponerse a la variación que las origina ○ al acercar un imán en barra a una espira, el campo magnético de este (va hacia la derecha, saliendo del norte), el movimiento del imán aumenta el flujo magnético a través de la superficie delimitada por la espira (más cerca el imán, más intenso el campo magnético generado en los puntos de la superficie limitada)■ La variación del flujo magnético — induce en la espira una corriente en el sentido opuesto al campo magnético del imán — esa corriente crea un campo magnético, cuyo flujo es opuesto al del imán por lo que disminuye el flujo magnético total de la superficie. ■ imán provoca que se cree un polo sur en la espira a su derecha y un polo norte a su izquierda ■ si se aleja el imán, se disminuye el flujo magnético creado por e, y la corriente de la espira se vuelve en sentido opuesto a antes , el campo de la espira está dirigido a la derecha, por lo que aumenta el flujo total ○ ley de lenz — es consecuencia del principio de conservación de la energía ■ si el sentido de la corriente de la espira fuera opuesto, se atraería al imán hacia la espira, aumentando la velocidad de este hacia la espira, aumentando la variación del flujo, intensificando la corriente producida, aumenta la fuerza sobre el imán y la energía cinética y potencia calorífica aumentaron sin que hubiera generador de energía
● una vibración: es una oscilación en el tiempo ● una onda:
Es un vaivén en el espacio y en el tiempo ● la luz y el sonido son vibraciones que se propagan en el espacio en forma de ondas ● sonido: propagación de vibraciones a través de un medio material sólido,líquido o gaseoso.
ONDAS MECÁNICAS
Aquellas que se desplazan a través de un medio deformable o elástico; aquellas que viajan de un lugar a otro a través de un medio material, originando una perturbación temporal en este medio sin que el medio a su vez se transporte de un lugar a otro. Dependiendo la dirección: –ONDAS TRANSVERSALES
Cuando el movimiento de vibración de las partículas del medio es perpendicular (ondas de luz, no son mecánicas pero también son trasversales) –ONDAS LONGITUDINALES:
cuando el movimiento de vibración de las partículas del medio es en la misma dirección de la propagación de la perturbación (sonido) – algunas ondas son las dos (superficie del agua) — trayectoria es eclipseONDAS ARMÓNICAS se mueven con un movimiento armónico simple y tienen forma de seno
●
Longitud de onda (λ):
En una onda periódica es la distancia entre dos crestas, dos valles, o dos nodos no consecutivos. ○ distancia entre dos partes idénticas sucesivas de la onda ●Amplitud (A)
Magnitud del máximo desplazamiento. ○ Distancia del punto medio a la cresta de la onda — igual al desplazamiento máximo respecto al equilibrio ●Periodo (T)
En una onda periódica es el intervalo de tiempo necesario para formar una onda completa. ●Frecuencia (f):
Es el número de ciclos que se forman por unidad de tiempo. ○ unidad: Hertz (Hz) ●Frecuencia angular (w)
Análogo en el movimiento ondulatorio a la frecuencia angular del movimiento armónico simple. ●Rapidez de onda (v):
Magnitud de la velocidad de propagación de la onda (depende únicamente de las carácterísticas del medio) ○ relaciona con la frecuencia y la longitud ■ rapidez: longitud de onda / periodo:Longitud de onda x frecuencia (periodo es igual al inverso de la frecuencia)
MOVIMIENTO ONDULATORIO a través de un movimiento ondulatorio se puede transferir energía de una fuente hacia un receptor, sin transferir materia entre esos dos puntos ● aplica un movimiento vertical en un extremo de la cuerda:
Genera un pulso ● mantiene el movimiento: genera un tren de ondas o tren de ondas periódico (mov peridodico)
FRENTE DE ONDA●
Todos los puntos de una onda que se encuentran en el mismo estado de movimiento o fase, definen un frente de onda (superficie) ● lugar geométrico que une todos los puntos que, en un instante dado, se encuentran en idéntico estado de vibración, es decir, tienen igual ángulo de fase. ● si la densidad del medio es uniforme, la dirección de propagación será perpendicular al frente de onda ● una línea perpendicular a los frentes de onda: rayo ● dividen en dos: ○ onda plana: cuando las perturbaciones viajan en una sola dirección, se caracteriza porque en determinado instante las condiciones son las mismas en todas partes de un plano cualquiera perpendicular a la dirección ○ onda esférica: frentes de onda son superficies esféricas los rayos aparecen en dirección radial; situación tridimensional originada por una perturbación que se propaga en todas direcciones
SUPERPOSICIÓN DE ONDAS●
Dos o más ondas pueden ocurrir en el mismo espacio al mismo tiempo ● principio de superposición: cuando varias ondas se combinan en un punto, el desplazamiento de cualquier partícula en un instante dado, es la sorna vectorial de los desplazamientos que produciría cada onda individual actuando por sí sola ● válido para ondas mecánicas cuando la fuerza de restitución varía linealmente con el desplazamiento
VELOCIDAD ●
El sonido necesita de un tiempo apreciable para propagarse de un lugar a otro ● depende de: condiciones del viento, temperatura, humedad, presión ● velocidad de propagación (aire seco, a 0ºC): 330 metros por segundo y a 20 ºC es 343 ● Cambia con cambios de temperatura: aumenta temperatura, aumenta la frecuencia de las interacciones que transportan la vibración, aumento de la velocidad de la onda ○ propaga más rápido en aire caliente que en frio — moléculas del aire caliente son más rápidas, chocan más frecuentemente, transmiten un impulso en menos tiempo ● por cada grado de aumento, la rapidez aumenta 0,6 metros por segundo
SONIDO ●
Produce por la vibración de un material —- que estimula la vibración de algo mayor material en vibración manda una perturbación por el medio que la rodea, en forma de ondas longitudinales ● el sonido es una propagación de energía en un medio material pero sin transporte de materia que ocurre a través de la compresión o dilatación de moléculas. ● la frecuencia de la fuente de vibración y de las ondas sonoras suelen ser iguales ● frecuencia corresponde a la altura: sonido agudo tiene alta frecuencia, uno grave tiene baja frecuencia ● captamos frecuencias de entre 20 y 20,000 hertz (a medida que crecemos se reduce este número) ○ infrasónicas: menores a 20 hertz ○ ultrasonicas: mayores a 20,000 hertz ● un sonido está formado por un impulso o pulso ondulatorio que se propaga en todas direcciones ● compresión: impulso de aire comprimido ● refacción: perturbación que se produce cuando las partículas se mueven hacia una zona de baja presión
PROPAGACIÓN DE ONDAS●
Onda sonora se propaga de forma idéntica en todas las direcciones: esférica ○ puede ser asimilada a una onda plana. ○ se atenúan con la distancia y pueden ser absorbidas o reflejadas por los obstáculos que encuentran a su paso. ● Movimiento de las moléculas: una perturbación basada en la vibración de las moléculas del medio alrededor de sus posiciones de equilibrio — las moléculas chocan entre ellas transmitiendo la perturbación (micro desplazamientos, volviendo a su posición original una vez que pasa la perturbación) ● en reposo los átomos están sometidos a la presión atmosférica — cuando el medio es alterado, el movimiento de las moléculas provoca variaciones locales en la presión: presión acústica o presión sonora (la diferencia en un instante dado entre la presión instantánea y la presión atmosférica) ● La presión y la intensidad del sonido están relacionadas por la fórmula: I = p ² / (ρ * c), en donde I es la intensidad (W/m²), p es la presión acústica en un punto expresada en Pascal (Pa), ρ es la densidad del medio (kg/m³), c la velocidad de propagación de la onda (ms-1).
MEDIOS QUE TRANSMITEN●
Principal medio: aire ● cualquier sustancia elástica transmite el sonido ○ elasticidad: propiedad que tiene un material para cambiar de forma en respuesta a una fuerza aplicada, para después regresar a su forma inicial ○ en líquidos y sólidos elásticos los átomos están más cerca entre sí y responden con rapidez a los movimientos relativos transmiten energía con baja pérdida – sonido se transmite más rápido en sólidos > líquidos > aire (mientras más densa sea la materia, los enlaces atómicos tienen mayor grado de cohesión y favorecen la transmisión) – gases: depende principalmente de la presión, el coeficiente de dilatación y la densidad (constante de los gases) – sólidos: depende de la elasticidad y la densidad (módulo de Young) – líquidos: depende de la compresibilidad y la densidad
CarácterÍSTICAS ●
Amplitud
Distancia entre el pico de la onda sonora (valor más alto) y su base, midiéndose en decibeles. ○ crece la amplitud–
— aumenta la intensidad del sonido (mayor sea la cantidad de energía que transporta la onda, mayor es su intensidad) ●
Potencia sonora
Energía suministrada por una fuente de sonido durante un intervalo de tiempo determinado ○ P = E / At ; donde P es la potencia en vatios (W), E es la energía en Jules (J), y At es un intervalo de tiempo (s) ●Periodo es el intervalo de tiempo que existe entre dos estados vibratorios ●
Longitud de onda
Distancia física entre dos puntos a partir de los cuales la onda se repite ○ son similares, en los gráficos parecen iguales pero una marca la variabilidad del tiempo y otro el de la distancia (en el gráfico del primero la variable es t en el otro es x ) ● Altura: sonido alto o bajo, agudo o grave — depende de la frecuencia ●Timbre
La forma de dos ondas sonoras de igual frecuencia e intensidad es diferente, por lo que tienen diferente timbre — debido a nuestra capacidad de distinguirREFLEXIÓN ●
Reflexión
Eco ● la fracción de energía que porta la onda reflejada es grande en superficies rígidas y lisas, es menor en superficies suaves e irregulares ● la energía acústica que no porta la reflejada, la contiene la transmitida (absorbida por la superficie) ● en una superficie lisa: ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión ● reverberación: reflexión en varias superficies (paredes, techo, piso)
INSTRUMENTOS ●
cuerda:
Vibración en la cuerda que resuena en la caja de resonancia, al vibrar las cuerdas provocan compresiones y rarefacciones que se propagan por el aire y conforman una onda longitudinal ○ elementos que afectan el sonido: tensión, densidad y longitud de la cuerda ○ cuerdas producen ondas estacionarias (ondas que tienen ciertos puntos, nodos, donde no hay vibración, punto de amplitud mínima, contrario al vientre, punto de amplitud máxima) ●