PREGUNTAS DE FISICA

1.¿ Que es una onda mecánica?

Las ondas mecánicas son aquellas que se producen debido a una perturbación y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas es necesario que exista un medio material. Tal es el caso de las ondas producidas en un resorte, una cuerda, en el agua, o las producidas en algún medio por el sonido.

Una onda mecánica representa la forma en que se propaga una vibración o perturbación inicial, que se transmite de una molécula a otra en los medios elásticos. Al punto donde se genera la perturbación inicial se llama foco o centro emisor de las ondas.

Así, cuando debido a una perturbación, una partícula elástica es separada de su posición de equilibrio, alejándose de las otras a las que se encontraba unida elásticamente; las fuerzas existentes entre ellas, originarán que la partícula separada trate de recuperar su posición original, produciéndose las llamadas fuerzas de restitución. Ello originará un movimiento vibratorio de una partícula, que se transmitirá a las más cercanas, primero y a las más alejadas, después.

2. Explique con un ejemplo las “ondas longitudinales”

Se presentan cuando las partículas del medio material, vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda.

Al darle un tirón hacia abajo al cuerpo, el resorte se estira y al soltar el cuerpo, las fuerzas de restitución del resorte tratan de que recupere su posición de equilibrio; pero al pasar por ella, debido a la velocidad que lleva, por inercia sigue su movimiento comprimiendo al resorte, por lo que vuelven a actuar las fuerzas de restitución ahora hacia abajo y nuevamente el cuerpo pasa por su posición de equilibrio, sin embargo, por la inercia no se detiene, se estira nuevamente y actúan otra vez las fuerzas de restitución que lo jalan hacia arriba y el resorte se comporta como un oscilador armónico, que genera ondas longitudinales, pues las partículas de aire se encuentran alrededor del resorte vibrarán en la misma dirección en que se propagan las ondas.

Las ondas de expansión y compresión que se producen a lo largo del resorte al comportarse como un oscilador armónico, hacen que las partículas vibren hacia abajo y hacia arriba, en la misma dirección en que se propaga la onda.

3. Explique con un ejemplo las “ondas transversales”

Se presentan cuando las partículas del medio material, vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Cuando sobre un estanque de agua se arroja una piedra; al penetrar en el agua, expulsa al liquido en todas las direcciones, por lo que unas moléculas empujan a otras y así sucesivamente formándose prominencias y depresiones circulares alrededor de la piedra. Como las moléculas de agua que vibran hacia arriba y hacia abajo, en forma perpendicular a la dirección en que se propaga la onda, esta recibe el nombre de transversal.

4. Explique con un ejemplo las “ondas lineales”

Son las que se propagan en una sola dimensión o rayo. Tal es el caso de las ondas producidas en una cuerda o un resorte.

a)

b)

  




      













 a)    Ondas lineales producidas en una cuerda que se mueve de abajo hacia arriba, por lo que el movimiento ondulatorio es transversal y se propaga en una sola dimensión o rayo. En este caso, a la derecha.

b)    Ondas lineales producidas al comprimir un resorte, el movimiento ondulatorio es longitudinal y se propaga en una sola dimensión.

5. ¿Porque son tridimensionales las ondas sonoras?

Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.

 

6. Explique los siguientes conceptos:

a) Longitud de onda: Es la distancia que hay entre dos frentes de onda que están en la misma fase. Por ejemplo, la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.

b) Frecuencia: Es el número de ondas que son emitidas por el centro emisor en un segundo. Se mide en ciclos/s, esto es, en hertz (Hz).

1 hertz = 1 ciclo/s

a)    Período: Es el tiempo que tarda en realizarse un ciclo de la onda. El período es igual al inverso de la frecuencia y la frecuencia, es igual al inverso del período, por lo que:

T=     y    F=

Donde: T=período en s/ciclo, F=ciclos/s=hertz=Hz

d) Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

e) Elongación: Es la distancia que hay entre cualquier punto de una onda y su posición de equilibrio.

f) Amplitud de onda: Es la máxima elongación o alejamiento que alcanzan las partículas vibrantes de su posición de equilibrio.

7. Que produce un cuerpo cuando vibra

La vibración de una partícula, que compone un cuerpo, se asocia a la energía interna y térmica del cuerpo. Si las partículas aumentan su estado de vibración, el cuerpo aumenta su energía interna.

La vibración de partículas al interior de un cuerpo puede aumentar la resistencia eléctrica de un cuerpo, por lo tanto podría significar que cuando por él circule corriente eléctrica. Habría mayor disipación de energía eléctrica en forma de calor.

Si el cuerpo que vibra es un cuerpo elástico, entonces se producen ondas. Y las ondas son un mecanismo de transmisión y transferencia de energía.

8. Que tipos de ondas son las sonoras

Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales. El sonido se produce cuando un cuerpo está en vibración. Se propaga por medio de ondas mecánicas longitudinales ya que las partículas vibran en la dirección de propagación de la onda.

 

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ENSEÑANZA MEDIA SUPERIOR 2

HECTOR PEREZ MONTIEL