Movimiento Ondulatorio

M. ondulatorio y(x;t)= Asen(wt±Kx+φo) (+ Izq – Derech)  W(rad/s)=2π/T K(nºondas rad/m)=2π/λ V(velo. d propagacion)=λ/T V_{cuerda tensa}=√(Tension/μ) μ=Masa/Longitud Vmax=Awcos(…) Amax=±Aw²

Cuerda/tubo 2 extrem λ=2L/n f=n*Vp/2L Cuerda/tubo 1 extrem L=n*λ/4 f=v*n/4L

Sonido

I(w/m²)=P/4πR²  Nivel I sonora dB 10log(I/Io) Reflexión y refracción  senθi/Vi=senθr/vr Ley snell ni*θi=nr*θr Vmedio= Vvacio/n Ángulo límite=θi para k θr=90  f=cte

Intensidad: Es la cantidad de energía que atraviesa en un segundo la unidad de superficie colocada perpendicularmente a la dirección de propagación del sonido. Se mide en vatios (w)/m². La intensidad depende de la amplitud de la onda y permite distinguir entre sonidos fuertes (ondas de gran amplitud) y débiles (ondas de poca amplitud). La sensación que se produce en el oído al percibir cierta intensidad de sonido se llama sonoridad o intensidad fisiológica.

Tono: Es una cualidad relacionada con la frecuencia del sonido. Nos permite distinguir entre sonidos agudos (frecuencia alta) y sonidos graves(frecuencia baja).

Timbre: Es una cualidad que nos permite distinguir dos sonidos con la misma intensidad y el mismo tono, emitidos por dos instrumentos diferentes. Está relacionado con la forma de la onda. 

Campo Eléctrico

F=K*|q1|*|q2|/r² mc=10^-3 μc=10^-6 nc=10^-9 pc=10^-12 I de campo E(n/c)=K*|qcrea|/r²  Interior de un E, F=|q|*|E| Ep(entre 2 cargas)=K*q1*q2/d V(potencial eléctrico)=K*qcrea/d Weléctrico=-∆Ep=-qcrea(Vfin-Vinic)

Campo Magnético

B(teslas)=(μ_o/2π)*(I/r) F sobre carga en movimiento |F|=|q|*|B|*|V|*sen(B^V)       *Como F es perpendicular a V es F centrípeta Fmg=fcentri-> |q|*|B|*|V|=m*V²/R; R=m*|v|/|q|*|B|     F sobre 1 corriente |F|=I*|B|*|L|*sen(B^L)   F/L=I*B*senα     F entre corrientes  F=(μ_o/2π)*(I₁*I₂*L)/D

Principio de Huygens

Los puntos situados en un frente de ondas se convierten en fuentes de ondas secundarias, cuya envolvente constituye un nuevo frente de ondas primario. La forma de aplicarlo es la siguiente: se trazan pequeños círculos de igual radio con centros en diferentes puntos de un frente de ondas, y luego se traza la envolvente de los círculos, la cual constituye el nuevo frente de ondas. La comprobación experimental del principio se puede realizar en la cubeta de ondas, siendo válido para todo tipo de ondas, materiales o no. Una consecuencia del principio de Huygens es que todos los rayos tardan el mismo tiempo entre dos frentes de onda consecutivos. Los rayos son líneas perpendiculares a los frentes de onda, y corresponden a la línea de propagación de la onda.

Reflexión

Se produce cuando una onda choca con la superficie que separa 2 medios distintos y retrocede avanzando por el mismo medio original. Leyes de reflexión:

• El rayo incidente, el reflejado, y la normal están en el mismo plano.
• El ángulo que forma el rayo incidente con la normal es igual al que forma el rayo reflejado con ella.

Refracción

Se produce cuando una onda llega a la superficie que separa dos medios distintos y avanza por el segundo medio. En cada uno de ellos se moverá con velocidad distinta por lo que cambiará la dirección en la que se propaga. Leyes de refracción:

• El rayo incidente, el refractado y la normal están en el mismo plano.
• Cuando el rayo incidente se propaga a mayor velocidad que el refractado, el ángulo de incidencia es mayor al de refracción.

Ley de Lorentz

Cuando un cuerpo cargado penetra con una velocidad v en una región del espacio donde existe un campo magnético B, se ve sometido a una fuerza: Fb=q x v x B. Fb es perpendicular a v y B.

Amperio

Intensidad de corriente eléctrica que debe circular por dos conductores rectilíneos, paralelos e indefinidos, para que separados a una distancia de 1m ejerzan una fuerza entre ellos de 2 x 10⁷ N por cada metro de conductor.

Campo Creado por una Distribución de Cargas Puntuales

La intensidad del campo electrostático en un punto es la suma vectorial de los campos que crearían cada uno de esos cuerpos si solo estuviese él en esa región del espacio. Se conoce como principio de superposición.

Ley de Coulomb

La interacción electrostática entre dos partículas consideradas puntuales cargadas eléctricamente (q1 y q2) es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (r), y depende de la naturaleza del medio que les rodea. Las fuerzas electrostáticas que actúan sobre cada una de las partículas cargadas, F12 y F21, forman un par de fuerzas de acción y reacción, por lo que su dirección es la de la recta que une sus centros y su sentido es de atracción si las cargas tienen distinto signo y de repulsión si las cargas tienen el mismo signo. Escalarmente: F= kxQxq/r²

Ondas Longitudinales y Transversales

• Si ambas direcciones coinciden, las ondas son longitudinales. El sonido, las ondas sísmicas P o las ondas producidas al comprimir y dilatar un muelle son de este tipo. Se propagan por cualquier medio material (sólido, líquido o gaseoso). Cuando se propagan en el seno de un fluido se denominan ondas de presión; es lo que ocurre con el sonido en el aire.
• Si ambas direcciones son perpendiculares, las ondas son transversales. Las ondas que viajan por una cuerda, las ondas sísmicas S o las ondas electromagnéticas son de este tipo. Las ondas mecánicas transversales requieren para su propagación de medios materiales cuyas partículas ejerzan entre sí fuerzas intermoleculares, medios con cierta rigidez, como en el interior de los sólidos o en las superficies de los líquidos (no en su interior).

Ley de Faraday

El valor de la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y de signo opuesto a la rapidez con la que varía el flujo magnético a través de la superficie limitada por el mismo, independientemente de las causas que provoque la variación del flujo. El signo negativo de esta ley lo explica la Ley de Lenz: la dirección y sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético creado por ella se opone a la variación del flujo magnético que la produce, tiende a mantener su estado y sentido original, también es una forma de enunciar el principio de conservación de energía, para mantener la corriente inducida se debe realizar un trabajo externo para mantener la corriente inducida (o la fem inducida) se debe realizar un trabajo externo, dos principios básicos de la inducción electromagnética:

1. Toda variación del flujo de un campo magnético externo que atraviesa un circuito cerrado produce en éste una fem inducida y, por tanto, una corriente eléctrica inducida que se opone a esa variación.
2. La corriente inducida es una corriente instantánea, pues sólo dura mientras dura la variación del flujo