Movimiento Ondulatorio
Movimiento Rectilíneo
En un movimiento rectilíneo, un móvil se desplaza a lo largo de una trayectoria recta. Si el movimiento no es rectilíneo, el móvil describe una trayectoria curvilínea.
Movimiento Vibratorio
Es el movimiento rectilíneo y periódico de un punto material a uno y otro lado de su posición de equilibrio.
Onda
Es la propagación de un movimiento vibratorio en un medio físico. La onda propaga energía cinética de la partícula que vibra, sin transportar la materia.
Clases de Ondas
Necesidad de un Medio Material para Propagarse:
- Ondas Mecánicas: Necesitan un medio material elástico (ej. la culebrilla en una cuerda).
- Ondas Electromagnéticas: No requieren un medio material para propagarse, pueden moverse en el vacío.
Relación entre Dirección de Propagación y Dirección de Vibración:
- Ondas Longitudinales: Son ondas en las que las partículas que vibran lo hacen en la misma dirección en la que se propaga el movimiento.
- Ondas Transversales: Son ondas en las que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda (ej. cuerda de guitarra).
El Sonido
Características:
Las ondas del sonido se caracterizan por su longitud de onda, su periodo y su frecuencia.
Cualidades:
No todos los sonidos son iguales. Los sonidos presentan cualidades que permiten diferenciarlos:
- Intensidad: Es la cualidad que depende de la amplitud de la onda sonora que permite clasificar los sonidos en fuertes y débiles. La intensidad de una onda sonora es la energía que transmite en cada segundo cuando atraviesa la unidad de superficie situada perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Se mide en W/m2, normalmente se expresa en decibelios (dB).
- Tono: El tono de un sonido depende de su frecuencia. A los sonidos agudos les corresponden ondas de elevada frecuencia y a los sonidos graves de baja frecuencia. El tono es la cualidad del sonido que permite diferenciar un sonido agudo de uno grave.
- Timbre: Esta cualidad permite distinguir dos sonidos del mismo tono y de la misma intensidad producidos por dos cuerpos distintos. El sonido de tono puro está formado por una única frecuencia que es un tono fundamental. El tono de un sonido viene formado por ondas de distintas frecuencias: sonidos armónicos del fundamental.
Reflexión y Refracción:
Cuando las ondas sonoras llegan a un obstáculo que se opone a su propagación, chocan con él y regresan en sentido contrario sin cambiar de velocidad ni de longitud de onda, pero sí de dirección: la onda se refleja. La reflexión del sonido produce eco, fenómeno que permite escuchar un sonido por segunda vez. Si el objeto que refleja el sonido se encuentra a menos de 17m del foco emisor se produce la reverberación.
Cuando la onda sonora llega al límite de un medio puede continuar su propagación en un segundo medio, pero con velocidad y longitud de onda distinta: refracción.
Contaminación Acústica
En las ciudades, como consecuencia de las actividades humanas, se producen ruidos que merman la calidad de vida de las personas. El nivel de ruido de las ciudades supera el máximo en muchas ocasiones. Algunos ruidos están por encima del umbral de dolor.
La Luz
Los objetos no se pueden ver en la oscuridad. La luz hace visibles los objetos que nos rodean. Ciertos cuerpos como el Sol o los filamentos incandescentes de las bombillas emiten luz, pero la mayoría de los cuerpos solo son visibles porque reciben luz de los cuerpos luminosos (ej. la Luna). Sin embargo, existen luces como las de los rayos ultravioletas que no vemos ni hacen visibles a nuestros ojos los objetos.
Onda Transversal
La luz es una onda transversal electromagnética que no necesita un medio material para propagarse. La luz se propaga en línea recta en el vacío y a través de medios transparentes homogéneos.
Velocidad de Propagación
Se propaga en el vacío y en el aire con una velocidad constante de 300.000 km/s.
Reflexión de la Luz
Es un fenómeno ondulatorio que sucede cuando las ondas chocan contra un obstáculo que no las absorbe, por lo que retroceden cambiando de dirección y sentido, pero no la velocidad. Existen dos tipos: difusa y especular.
En superficies pulimentadas o espejos:
- Desde el punto de incidencia del rayo sobre la superficie, se traza una línea perpendicular a la superficie (normal).
- Cuando el rayo llega a la superficie hace un ángulo con la normal (ángulo de incidencia).
- Se refleja el rayo en la superficie formando otro ángulo con la normal (ángulo de reflexión).
Leyes de la Reflexión:
- El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado siempre están en el mismo plano.
- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Refracción de la Luz
Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza.
Índice de Refracción (n)
De un medio transparente es la relación que existe entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y la velocidad de la luz en el medio (v): n = c/v.
Dispersión
Es la descomposición en sus colores sencillos que experimenta un rayo de luz compleja al atravesar un prisma.
Espectro Electromagnético
Las características importantes que definen una onda son longitud de onda, frecuencia y velocidad. La luz visible se encuentra comprendida entre 400 y 700 nm (nanómetros). Las luces invisibles se han clasificado según su longitud de onda, creando el espectro electromagnético. En el vacío, todas las ondas electromagnéticas viajan a 300.000 km/s.
Contaminación Lumínica
Es la emisión directa o indirecta de la luz procedente de fuentes artificiales hacia la atmósfera.
Efectos:
- La dispersión hacia el cielo que se origina porque la luz interacciona con las partículas de aire desviándose en todas direcciones.
- La intrusión lumínica que se produce cuando la luz artificial procedente de la calle entra por las ventanas en el interior de las viviendas.
- El deslumbramiento que se origina cuando la fuente de luz artificial incide directamente sobre el ojo.
- El sobreconsumo es la consecuencia inmediata de los factores anteriores.