tarea 4

¿COMO SE GRAFICAN LAS ONDAS?

Las ondas se pueden graficar dependiendo de la frecuencia del objeto, por ejemplo en el video se muestra este tipo de ondas:

·        FRECUENCIA: numero de ciclos completos transcurridos en la unidad de tiempo.

·        LONGITUD: distancia entre dos montes o valles seguidos.

·         PERIODO: tiempo requerido para que el movimiento de oscilación de la onda describa un ciclo completo.

Tarea 3

ONDAS EN UN TERREMOTO
Longitudinales: la vibración de las partículas circulan por el interior de la tierra atravesando tanto líquidos como sólidos.
Transversales: son ondas mas lentas, se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de las partículas, atraviesan únicamente los sólidos.
Superficiales: son las más lentas de todas y son producto de interacción entre las ondas a lo largo de la superficie de la tierra son la que producen más daños, se propagan a partir del epicentro y son similares a las ondas que se forman sobre la superficie del mar.

ONDAS EN EL MAR
El fenómeno es provocado por el viento cuya fricción con la superficie del agua producen un cierto arrastre, dando lugar primero a la formación de rizaduras en la superficie del agua o las capilares de solo unos milímetros de altura y hasta 1.7 cm de longitud.

tarea 2

MICROONDAS
Se generan por medio de circuitos electrónicos y son utilizadas en el radar y en la banda UHF de la televisión. Actualmente tiene un aplicación domestica en los hornos de microondas.

EL FOCO
Cuando los átomos absorben energía, los electrones se elevan  a orbitas o niveles más altos de energía desde el núcleo. Los electrones generalmente permanecen en los niveles más elevados durante fracciones muy pequeñas de segundo y luego regresan de modo espontaneo a sus orbitas originales. Cuando lo hacen, emiten un pulso de energía electromagnética llamado fotón.
si se sigue transfiriendo energía a los electrones, estos vibran en el interior del átomo emitiendo una onda electromagnética continua.
Cualquier cuerpo emite radiación electromagnética debido a la vibración térmica de los electrones. si la temperatura que tiene el cuerpo no es muy alta, la emisión no es perceptible como luz, pero si se calienta puede emitir radiación visible, por ello se dice que el cuerpo esta "caliente al rojo" o "caliente al blanco". Los cuerpos que emiten radiación visible son fuente de luz.
Las lámparas eléctricas constan de un filamento de tungsteno, que emite radiación visible cuando se "calienta al blanco" debido a la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica.
RADIDIFUSORA
Para que una radiodifusora emita ondas electromagnéticas los electrones se hacen vibrar hacia arriba y hacia abajo millones de veces por segundo; las vibraciones son controladas por aparatos llamados osciladores. así se generan ondas electromagnéticas en el espacio que son recogidas por la antena de nuestro radiorreceptor y las traduce en ondas sonoras.
ONDAS DE RADIO

Se originan cuando las cargas eléctricas vibran en las antenas. Reciben esta denominación por ser las que se utilizan en las estaciones de radiocomunicación.
con un radiorreceptor, podemos oír la réplica de la voz de una persona que habla frente al micrófono de un estacion emisora situada a cientos de kilómetros de distancia. El fundamento de la radiocomunicación consiste en que un conductor, por el que se oscila una corriente eléctrica, emite ondas electromagnéticas en el espacio que lo rodea.
Cuando una persona habla produce vibraciones en el aire. En el micrófono, estas vibraciones se transfieren a una lámina delgada conectada a un circuito eléctrico en su interior. Cuando la lamina vibra, la corriente en el circuito cambia, formando lo que se conoce como señales eléctricas.
un aparato llamado oscilador modula la amplitud o la frecuencia de las ondas y hace que las señales eléctricas suban y bajen por una antena.

Tarea 1

Una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio en la cual se transporta energía.
La longitud de onda es la distancia entre dos montes o valles seguidos.
El periodo es el tiempo requerido para que el movimiento de oscilación de la onda describa un ciclo completo.
La frecuencia es el número de ciclos completos transcurridos en la unidad de tiempo.

Tarea 1

1-.Busca el significado de "onda"  para la física, matemática, biología, medicina, música y tecnología

Significado d onda en fisica:

En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.

Las  ondas periódicas están caracterizadas por crestas o montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversal son aquellas con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Ondas longitudinales son aquellas con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas.

Significado de onda matemáticamente:

Para entender del todo a las ondas, necesitamos entender las medidas asociadas a ellas, por ejemplo, cada cuánto se repiten (su frecuencia), cuán largas son (su longitud de onda), y su tamaño vertical (amplitud).

Si bien estas medidas coadyuvan a describir las ondas, no nos ayudan a predecir el comportamiento de las mismas. Para lograrlo, necesitamos ver las ondas de manera más abstracta, lo que podemos hacer usando una fórmula matemática.

Significado de onda en biología:

 Son las formas en que la vibración se propaga, esta se propaga en sólidos, líquidos y gases.

Como existen 2 tipos d onda y en las transversales las partículas vibran en dirección perpendicular o en línea recta y que esta en su movimiento de propagación tanto para un todo como para el otro.

Existe de igual manera la longitud que es la distancia entre dos puntos de la onda y la amplitud que es la que separa las partículas de su posición en reposo.

Significado de onda para medicina:

En medicina las ondas son conocidas como metodos terapéuticos o de ultrasonidos entre estos se encuentra el doppler fetal que entre 2 y 3 hertz detecta el ritmo cardiaco fetal, utilizados también para la detección de tumores cerebrales.

Onda cuántica

En mecánica cuántica, una función de onda es una forma de representar el estado físico de un sistema de partículas. Usualmente es una función compleja, de cuadrado integrable y univaluada de las coordenadas espaciales de cada una de las partículas. Las propiedades mencionadas de la función de onda permiten interpretarla como una función de cuadrado integrable. La ecuación de Schrödinger proporciona una ecuación determinista para explicar la evolución temporal de la función de onda y, por tanto, del estado físico del sistema en el intervalo comprendido entre dos medidas (cuando se hace una medida de acuerdo con el postulado IV la evolución no es determinista).

Históricamente el nombre función de onda se refiere a que el concepto fue desarrollado en el marco de la primera física cuántica, donde se interpretaba que las partículas podían ser representadas mediante una onda física que se propaga en el espacio. En la formulación moderna, la función de onda se interpreta como un objeto mucho más abstracto, que representa un elemento de un cierto espacio de Hilbert de dimensión infinita que agrupa a los posibles estados del sistema.

Formulación original de Schrödinger-De Broglie

En 1923 De Broglie propuso la llamada hipótesis de De Broglie por la que a cualquier partícula podía asignársele un paquete de ondas materiales o superposición de ondas de frecuencia y longitud de onda asociada con el momento lineal y la energía:

donde:

  son el momento lineal y la energía cinética de la partícula, y  son el vector número de onda y la frecuencia angular.

Cuando se consideran partículas macroscópicas muy localizadas el paquete de ondas se restringe casi por completo a la región del espacio ocupada por la partícula y, en ese caso, la velocidad de movimiento de la partícula no coincide con la velocidad de fase de la onda sino con la velocidad de grupo del paquete:

donde:

E_k(p) = P² / 2m.

Si en lugar de las expresiones clásicas del momento lineal y la energía se usan las expresiones relativistas, lo cual da una descripción más precisa para partículas rápidas.

La fórmula de De Broglie encontró confirmación experimental en 1927 un experimento que probó que la ley de Bragg, inicialmente formulada para rayos X y radiación de alta frecuencia, era también válida para electrones lentos si se usaba como longitud de onda la longitud postulada por De Broglie. Esos hechos llevaron a los físicos a tratar de formular una ecuación de ondas cuántica que en el límite clásico macroscópico se redujera a las ecuaciones de movimiento clásicas o leyes de Newton. Dicha ecuación ondulatoria había sido formulada por Erwin Schrödinger en 1925 y es la celebrada Ecuación de Schrödinger:

donde:

 se interpretó originalmente como un campo físico o campo de materia que por razones históricas se llamó función de onda y fue el precedente histórico del moderno concepto de función de onda.

El concepto actual de función de onda es algo más abstracto y se basa en la interpretación del campo de materia no como campo físico existente sino como amplitud de probabilidad de presencia de materia. Esta interpretación, introducida por Max Born, le valió la concesión del premio Nobel de física en 1954.

La Refracción

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.

Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.

Cuando un rayo se refracta al pasar de un medio a otro, el ángulo de refracción con el que entra es igual al ángulo en que sale al volver a pasar de ese medio al medio inicial.

Refracción de ondas de radio

El fenómeno de la refracción es un fenómeno que se observa en todo tipo de ondas. En el caso de las ondas de radio, la refracción es especialmente importante en la ionosfera, en la que se producen una serie continua de refracciones que permiten a las ondas de radio viajar de un punto del planeta a otro.

Refracción de ondas sísmicas

Otro ejemplo de refracción no ligado a ondas electromagnéticas es el de las ondas sísmicas. La velocidad de propagación de las ondas sísmicas depende de la densidad del medio de propagación y, por lo tanto, de la profundidad y de la composición de la región atravesada por las ondas. Se producen fenómenos de refracción en los siguientes casos:

• Refracción entre la transición entre dos capas geológicas, especialmente entre el manto terrestre y el núcleo de la Tierra.
• En el manto, por pequeñas desviaciones de la densidad entre capas ascendentes menos densas y descendentes, más densas.

Ley de refracción (Ley de Snell)

La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre la velocidad de la onda en el primer medio y la velocidad de la onda en el segundo medio, o bien puede entenderse como el producto del índice de refracción del primer medio por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del índice de refracción del segundo medio por el seno del ángulo de refracción. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.

Modo transversal electromagnético

Modo transversal electromagnético

El modo transversal de un frente de onda electromagnética es el perfil del campo electromagnético en un plano perpendicular (transversal) a la dirección de propagación del rayo. Modos transversales ocurren en las ondas de radio y microondas confinadas en una guía de ondas, como también la luz confinada en una fibra óptica y en el resonador óptico de un láser.

Los modos transversales son debidos a las condiciones de frontera impuestas por la guía de ondas. Por ejemplo una onda de radio que se propaga a lo largo de una guía hueca de paredes metálicas tendrá como consecuencia que las componentes del campo eléctrico paralelas a la dirección de propagación (eje de la guía) se anulen, y por tanto el perfil transversal del campo eléctrico estará restringido a aquellas ondas cuya longitud de onda encaje entre las paredes conductoras. Por esta razón, los modos soportados son cuantizados y pueden hallarse mediante la solución de las ecuaciones de Maxwell para las condiciones de frontera adecuadas.

Los modos transversales son clasificados de la siguiente manera:

• modos TE (Transversal Eléctrico) no existe ninguna componente del campo eléctrico en la dirección de propagación.
• modos TM (Transversal Magnético) no existe ninguna componente del campo magnético en la dirección de propagación.
• modos TEM (Transversal Electromagnético) no existe ninguna componente del campo eléctrico y magnético en la dirección de propagación.
• modos Híbridos son aquellos donde hay componentes del campo eléctrico y magnético en la dirección de propagación.

Debido a las condiciones de frontera incluidas por el material, dentro de una guía de paredes conductoras, rellena de un material homogéneo e isótropo, no se puede propagar ningún modo híbrido. Exceptuando casos como este o de cierta simetría especial, los modos que se propagan en las guías comunes son principalmente del tipo híbrido. Los modos de una fibra son usualmente referidos como modos LP (polarización lineal, de sus siglas en inglés), que se refiere a una aproximación escalar para el campo, suponiendo que el campo solo tiene una componente transversal.

Tanto una onda plana propagándose por el espacio libre, como los modos generados en un resonador óptico láser, son del tipo Transversal Electromagnético (TEM).

EFECTO DOPPLER

en este video  da a entender que el efecto doppler explica que cuando tu escuchas algo por ejemplo musica,  las ondas q percibes junto con el sonido son intensas mas encambio si te alejas el sonido se va distorcionando, las ondas son mas grandes y el sonido es mas bajo. tiene que ver con q tan lejos y que tan cercas te encuentras del sonido.

si ves muy detalladamente la imagen observas como si las ondas se esparcieran mas y mas...

ONDA EN VOLUMEN

Existe un tercer tipo de ondas, llamadas ONDAS SUPERFICIALES debido a que solo se propagan por las capas más superficiales de la Tierra, decreciendo su amplitud con la profundidad. Dentro de este tipo de ondas se pueden diferenciar dos modalidades, denominadas ondas Rayleigh y ondas Love en honor a los científicos que demostraron teóricamente su existencia.

MOVIMIENTO VIBRATORIO

Son vibraciones y tensiones sobre un medio continuo, es decir, propagacion de ondas elasticas.

Algunos ejemplos son un maremoto, cuando lanzas una piedra al agua, temblor en el cual se siente la vibracion ya que las placas tectonicas chocan

MOVIMIENTO ONDULATORIO

El movimiento ondulatorio se mide por la frecuencia, es decir, por el número de ciclos u oscilaciones que tiene por segundo. La unidad de frecuencia es el hertz (Hz), que equivale a un ciclo por segundo.

Onda desplazándose

Ondas Electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas son transversales; las direcciones de los campos eléctrico y magnético son perpendiculares a la de propagación.

Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell. A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse; es decir, pueden desplazarse por el vacío.

ONDAS LUMINOSAS

Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible.

Ondas

Ondas sonoras

Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido.

Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o casi periódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.

Modo de propagación

El sonido de las ondas sonoras, son ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión; Eso significa que; para propagarse precisan de un medio material (aire, agua, cuerpo sólido) que transmita la perturbación y viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos aún más lento en el aire, y en el vacío no se propaga. Es el propio medio que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elástico, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.

Además, los fluidos sólo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la vibración de las partículas se da en dirección paralela a la velocidad de propagación o lo largo de la dirección de propagación. Así los gradientes de presión que acompañan a la propagación de una onda sonora se producen en la misma dirección de propagación de la onda, siendo por tanto éstas un tipo de ondas longitudinales (en los sólidos también pueden propagarse ondas elásticas transversales).

Propagación en medios

Las ondas sonoras se desplazan también en tres dimensiones y sus frentes de onda en medios isótropos son esferas concéntricas que salen desde el foco de la perturbación en todas las direcciones. Por esto son ondas esféricas. Los cambios de presión p que tienen lugar al paso de una onda sonora tridimensional de frecuencia ν y longitud de onda λ en un medio isótropo y en reposo vienen dados por la ecuación diferencial:

Ondas sonoras generadas por un avión que posee una velocidad menor e igual a la del sonido.

Donde:

r es la distancia al centro emisor de la onda,

y c=ν•λ es la velocidad de propagación de la onda.

La solución de la ecuación, a grandes distancias de la fuente emisora se puede escribir como:

Donde:

 son respectivamente la presión de inicial del fluido y la sobrepresión máxima que ocasiona el paso de la onda.

En el caso de las ondas sonoras ordinarias, casi siempre son la superposición de ondas de diferentes frecuencias y longitudes de onda, y forman pulsos de duración finita. Para estas ondas sonoras la velocidad de fase no coincide con la velocidad de grupo o velocidad de propagación del pulso. La velocidad de fase es diferente para cada frecuencia y depende al igual que antes de la relación c=ν•λ. El hecho de que la velocidad de fase sea diferente para cada frecuencia, es responsable de la distorsión del sonido a grandes distancias.

ONDAS

Una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía.

La propiedad del medio en la que se observa la particularidad se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo . Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:

donde v es la velocidad de propagación de la onda.

Por ejemplo, ciertas perturbaciones de la presión de un medio, llamadas sonido, verifican la ecuación anterior.

ELEMENTOS DE UNA ONDA

• Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.
• Período: El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.
• Amplitud: La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
• Frecuencia: Número de veces que es repetida dicha vibración. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.
• Valle: Es el punto más bajo de una onda.
• Longitud de onda: Distancia que hay entre dos crestas consecutivas de dicho tamaño.

ONDAS MECANICAS

Una onda mecánica es una perturbación de las propiedades mecánicas (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga a lo largo de un material. Todas las ondas mecánicas requieren:

1.   Alguna fuente que cree la perturbación.

2.   Un medio que reciba la perturbación.

3.   Algún medio físico a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro.

El sonido es el ejemplo más conocido de onda mecánica, que en los fluidos se propaga como onda longitudinal de presión. Los terremotos, sin embargo, se forman como ondas elásticas que se propagan por el terreno.

Por otra parte, las ondas electromagnéticas no son ondas mecánicas, pues no requieren un material para propagarse, ya que no consisten en la alteración de las propiedades mecánicas de la materia y pueden propagarse por el espacio libre (sin materia).

La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no se propagan en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido.

La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1.235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).

Aeroacústica: generación de sonido debido al movimiento turbulento del aire.
Acústica (física): análisis de los fenómenos sonoros mediante modelos físicos y matemáticos.

Psicoacústica: estudia la percepción del sonido en humanos, la capacidad para localizar espacialmente la fuente, la calidad observada de los métodos de compresión de audio, etcétera.

Bioacústica: estudio de la audición animal (murciélagos, perros, delfines, etc.)
Acústica subacuática: relacionada sobre todo con la detección de objetos mediante el sonido sonar.
Acústica musical: estudio de la producción de sonido en los instrumentos musicales, y de los sistemas de afinación de la escala.
Electroacústica: estudia el tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación (micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces) etc.
Acústica fisiológica: estudio del funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral.
Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones.
Macroacústica: estudio de los sonidos extremadamente intensos, como el de las explosiones, turborreactores, entre otros.