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NATURALEZA DE LAS ONDAS |
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ONDAS
Las ondas son las vibraciones o movimientos que se desplazan en el espacio,
de una posición a otra. Éste es un movimiento de tipo ondulatorio que
no transporta materia pero sí energía.
Ejemplos de ondas son variados y de muchos tipos, pero podemos
mencionar el hecho de lanzar una piedra a un lago: se pueden observar
la formación de ondas circulares que van desde el centro donde cae
la piedra, hacia afuera haciéndose cada vez más amplias dando la impresión
de que algo se mueve.
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PARTES DE UNA ONDA
Se identifican varias partes a saber:
Cresta: Es la región más elevada de la onda. Valle: Es la región más baja de la onda. Nodo:
Punto de vibración máxima donde se produce la intersección entre la onda
y la línea de equilibrio.
Elongación: Es la distancia o desplazamiento de un cuerpo con respecto a su posición de equilibrio. Amplitud:
Es el máximo desplazamiento con respecto a la posición de equilibrio.
Además, se considera como característica de toda onda.
Longitud:
Es la distancia entre dos crestas o valles sucesivos en la
onda y se representa con la letra griega Lambda. La longitud es
una de las características propias de las ondas y se describe a continuación.
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CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS Amplitud
La amplitud es el máximo despalzamiento que le sucede a una onda
con respecto de su punto de equilibrio.
Longitud
Es la distancia que existe entre una onda y otra. Un buen ejemplo para comprobar las características de las ondas, es tomar una cuerda que esté fija en un punto al agitarla con suavidad; de sus manos saldrá una
onda larga y poco amplia que llegará hasta la otra punta.
Hace referencia al tiempo utilizado hasta cumplir con
un ciclo completo de un movimiento periódico.. Se designa con la letra
T.
Frecuencia
Es el número de ondas completas, o ciclos que se producen
en un segundo y se representa por la letra minúscula " f ".
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Al relacionar matemáticamente la longitud y la frecuencia obtenemos: |
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CONCLUSIÓN: A MAYOR ENERGÍA, MAYOR VELOCIDAD. |
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Siguiendo con el punto de vista matemático podemos ver que el periodo y la frecuencia son expresiones inversas: |
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UNIDADES T = segundos f = ciclos/ sg |
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CLASES
DE ONDAS
Según el tipo de propagación. Las ondas se clasifican en dos clases: |
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Ondas transversales Son aquellas en que la propagación de la onda y el movimiento son
diferentes, o sea, que son perpendiculares. Es un ejemplo de ondas transversales, las olas del mar, porque forman crestas y valles hacia arriba y hacia abajo y su movimiento siempre va
hacia delante. |
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Al clocar un resorte fijo en un extremo y halarlo de izquierda a derecha, se perturba la posición de reposo y el resorte empieza a moverse en la misma dirección en que se ha halado, o sea, de izquierda a derecha. .
Las vibraciones de la onda coinciden, con la dirección. Los resortes son ejemplos prototipo de estas ondas. Si se tiene un resorte fijo en un extremo (posición de reposo), lo hala y luego lo suelta se puede observar:
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CONCLUSION: Onda y Medio se mueven en la misma dirección . |
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Según el medio de propagación las ondas pueden ser: |
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ONDAS
MECÁNICAS
Son las requieren de un medio material para su propagación. A este grupo pertenecen las ondas del sonido, las ondas sísmiscas y las ondas superficiales de los liquidos. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Son las
que se propagan sin necesidad de un medio material, o sea, en
el vacío.
A este grupo pertenecen las ondas de radio, los rayos
X y la luz. Estas ondas provienen de diferentes longitudes de
ondas, pero tienen propiedades fundamentales en común, por ejemplo, viajan
a una velocidad de 300.000 Km/sg.
Ondas de radio
Su fuente se encuentra en la naturaleza localizada en cierto tipo de
estrellas que pueden ser detectadas por medio de radiotelescopios, rama
de la astronomía y radio astronomía.
Las ondas de radio que se generan artificialmente haciendo oscilar en
las antenas de radio con el fin de transmitir sonidos e imágenes a través
de grandes distancias.
Estas ondas pueden ser de onda larga (Lw), medianas (Mw) y cortas
(sw), que son captadas por los transmisores y luego a los receptores de
radio.
Ondas VHF Y UHF (T.V.)
Estas ondas son más pequeñas que las de la radio. Necesitan estar en línea, la antena transmisora y la receptora del televisor. Microondas
Son ondas todavía más pequeñas que las de la radio. Utilidad
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LA
LUZ, ONDA ELECTROMAGNÉTICA
Esta se propaga en el vacío.
Un ejemplo, es un fenómeno muy agradable a nuestra vista, que se puede observar
en ocasiones durante el día, después de una suave lluvia, es el arco iris.
en el podemos observar tanto colores, como longitudes de onda, llegan al
espectro visible.
Propiedades
La luz permite que observemos los objetos y sin ella no podemos
ver. Por acción de la luz podemos diferenciar:
Se denominan así los cuerpos que proporcionan su propia luz. Pueden ser:
Cuerpos iluminados
Cuando los cuerpos reflejan la luz que les llega de las fuentes luminosas.
Se puede formar tres zonas:
Según su comportamiento ante la luz los cuerpos pueden
ser:
Cuerpos transparentes
Son los que dejan pasar la luz a través de ellos y forman imágenes claras
como por ejemplo las que se ven tras el cristal.
Cuerpos translúcidos Los que dejan pasar sólo una parte de la luz y su imagen, no es tan nítida como por
ejemplo, el vidrio esmerilado.
Cuerpos opacos
Los que no dejan pasar la luz y permiten la formación de imagen, ejemplo:
la madera o aún mejor el cuerpo humano.
Las imágenes pueden ser:
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En la figura se observa un haz luminoso que incide en determinado punto de la superficie de un espejo su comportamiento es:
Si se traza una perpendicular al espejo el comportamiento es igual.
ESPEJOS
Es una superficie lisa que refleja de una forma dirigida, casi la totalidad de la luz que le llega. |
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Elementos de un espejo
El centro de curvatura: marca el centro de la esfera.
El vértice: es el punto medio del
espejo.
El eje principal:
es una recta que pasa por el centro de la curvatura.
El radio: es la distancia del centro de
curvatura al espejo.
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Según
su forma los espejos pueden ser: Espejos planos
Son los que tienen la superficie plana. Las imágenes que
estos espejos forman son del mismo tamaño que los objetos. Las imágenes
no son iguales sino simétricas.
Si se coloca una mano derecha frente a un espejo plano,
la imagen será de una mano izquierda.
Espejos esféricos Tienen la superficie lisa y forma curva y refleja especularmente la luz. De acuerdo con la formación de la imagen los espejos pueden ser:
Espejos cóncavos Si la luz se refleja desde la superficie interna, como es el caso de la cuchara bien pulida.
Espejos convexos Si la reflexión se produce en la superficie externa. Como ejemplo tenemos el de la cara externa de la cuchara.
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En la figura anterior se muestra la forma como se refleja la luz en los espejos cóncavos y convexos. Los rayos que se reflejan en un espejo cóncavo convergen en un punto F; y los rayos reflejados en un espejo convexo se separan, o sea, que se divergen. Si prolongamos estos rayos reflejados podemos observar que estos rayos se cruzan en el punto denominado como F o Foco y la distancia del foco al vértice se denomina distancia focal. El foco del espejo está localizado exactamente en la mitad del radio de curvatura. |
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Imágenes formadas por espejos esféricos:
Normalmente existen tres
tipos de rayos que forman imágenes en los espejos esféricos: cóncavo y
convexo. Estos rayos son:
1. Todo rayo que incide pasando por el foco se refleja paralelo
al eje principal.
2. Todo rayo que incide paralelo al eje principal, se refleja
pasando por el foco o su prolongación.
3. Todo rayo que incide pasando por el centro de la curvatura
del espejo, se refleja por el eje principal.
EJEMPLOS DE APLICACIÓN LA REFRACCIÓN:
Ocurre
cuando hay cambio de velocidad y dirección de la luz cuando ésta pasa
de un medio a otro.
.
La luz no se propaga a la misma velocidad en todos los medios.
Por ejemplo, la luz se propaga en el vacío (espacio interestelar), y
en el aire (sustancia menos denso) a una velocidad de 300.000 kilómetros/segundo;
en el agua (sustancia más densa) viaja a 224.000 kilómetros/segundo,
lo que indica que cuando la luz cambia de medio su velocidad también
lo hace y así mismo, se modifica la dirección en la que se propaga.
Elementos de la refracción En la refracción de la luz se pueden distinguir los siguientes elementos:
Según el medio en el que refracte la luz, así mismo su comportamiento varía:
Este comportamiento explica fenómenos como:
LAS LENTES
Instrumento óptico que se emplea en gran número de artefactos como gafas, cámaras fotográficas, microscopios, lupas entre otros. Elementos de las lentes Las lentes están constituidas por:
Las lentes esféricas pueden ser:
Lentes convergentes Son más gruesas por el centro que por los extremos. Los rayos luminosos se concentran en el punto denominado foco real o principal. Forman imágenes que por lo general son más grandes que los objetos que vemos a través de ellas
Son más gruesas por sus extremos que por su centro. Estas abren los rayos luminosos que llegan a ellas, forman imágenes de menor tamaño que el de los objetos que vemos a través de ellas.
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Lupa o microscopio simple
Ésta es de utilidad para la clase de ciencias naturales y está compuesta por: Para esto, el objeto se coloca entre la lente (lupa) y el foco de la lente.
Microscopio compuesto El microscopio compuesto consta de: dos lentes convergentes (convexas).
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=
Longitud de onda
