MAPA CONCEPTUAL ONDAS - SONIDO - LUZ

El movimiento ondulatorio

A) Según la dirección de vibración de las partículas y de propagación de la onda.Longitudinales. Son aquellas en que las partículas vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda. Ej. El sonido, ondas sísmicas.Transversales. Son aquellas en las que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección en la que se propaga la onda. Ej. La luz, onda de una cuerda. B) Según la dimensión de propagación de la onda. Unidimensionales. Las que se propagan en una sola dimensión. Ej. Vibración de una cuerda. Bidimensionales. Las que se propagan en dos dimensiones. Ej. Onda en la superficie del agua. Tridimensionales. Las que se propagan en tres dimensiones. Ej. Luz, sonido. C) Según el medio que necesitan para propagarse. Mecánicas. Necesitan propagarse a través de la materia. Ej. El sonido, olas del mar. Electromagnéticas. No necesitan medio para propagarse, se pueden propagar en el vacío. Ej. La luz, calor radiante.Tipos de onda Las magnitudes y unidades S.I. que definen un movimiento vibratorio son las siguientes:elongación (m), amplitud (m), periodo (s),frecuencia (Hz), velocidad de vibración (m/s) yaceleración de vibración (m/s2).

Características generales o elementos de las ondas

Tren de ondas: Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra como si fuera un tren de donde se coloca un vagon tras otro.

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

Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su posición de equilibrio.

Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibracion completa, se mide en segundos o s/ciclo se representa con una T mayúscula.

Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y viceversa.

Amplitud (A) : Es la maxima separacion de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.

La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o compresiones consecutivos de la onda. En las ondas transversales la longitud de onda corresponde a la distancia entre dos montes o valles, y en las ondas longitudinales a la distancia entre dos compresiones contiguas. También podemos decir que es la distancia que ocupa una onda completa, se indica con la letra griega lambda (Λ) y se mide en metros. A la parte superior de la onda se le llama cresta y a la inferior se le llama valle.

Tomaremos como ejemplo ilustrativo una onda transversal.

Frecuencia: Es el número de ondas producidas por segundo. La frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se mide en ciclos/ segundo o hertz (Hz). Coincide con el número de oscilaciones por segundo que realiza un punto al ser alcanzado por las ondas.

Las dos magnitudes anteriores, longitud y frecuencia, se relacionan entre sí para calcular la velocidad de propagación de una onda.

Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo.

Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por la longitud de onda (λ).

Matemáticamente se expresa así:

 por lo tanto

fórmula que nos indica que la longitud de onda λ y la frecuencia f son dos magnitudes inversamente proporcionales, es decir que cuanto mayor es una tanto menor es la otra.

Periodo: Es el tiempo (en segundos) que tarda un punto en realizar una oscilación completa al paso de una onda. Se abrevia con la letra (T).

La frecuencia (f) se relaciona con el periodo según la fórmula

Volvamos a la fórmula

 para reemplazar en ella f (frecuencia), y nos queda la fórmula

Lo cual nos indica que también podemos calcular la velocidad si conocemos la longitud  (λ) y el periodo (en segundos) de una onda.

El sonido: Una onda longitudinal

Cualidades  del sonido  Los sonidos se diferencian unos de otros por sus cualidades fundamentales: Intensidad sonora Tono Timbre Resonancia Reflexión: Eco y reverberación Refracción Cualidades del sonido: Intensidad Como todo movimiento ondulatorio, el sonido transporta energía que depende de la vibración que lo produzca. La sonoridad es la cualidad que permite distinguir entre sonidos fuertes y débiles La sonoridad es la cualidad que permite distinguir entre sonidos fuertes y débiles La intensidad sonora, I, se define como la energía transmitida por la onda sonora que atraviesa la unidad de superficie en cada unidad de tiempo. En el S.I se mide en J/m2s  o W/m2. Cuanto mayor sea la amplitud de la onda, A,  mayor será su intensidad. Por lo tanto el sonido se oirá más fuerte.  Contaminación acústica Se llama contaminación acústica al exceso de sonido que altera las condiciones normales del medio ambiente en una determinada zona. Si bien el ruido no se acumula, traslada o mantiene en el tiempo como las otras contaminaciones, también puede causar grandes daños en la calidad de vida de las personas si no se controla adecuadamente. El término contaminación acústica hace referencia al ruido excesivo y molesto, provocado por las actividades humanas (tráfico, industrias, locales de ocio, etc.), que produce efectos negativos sobre la salud auditiva, física y mental de las personas. Un sonido molesto que puede producir efectos nocivos fisiológicos y psicológicos para una persona o grupo de personas. Aplicaciones de las ondas sonoras

Las ondas sonoras tienen muchas y variadas aplicaciones en la actualidad.
Música: producción de sonido en instrumentos musicales y sistemas de afinación de la escala.Electroacústica: tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación (micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces) etc.
Acústica fisiológica: estudia el funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral.
Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones.
Arquitectura: tiene que ver tanto con diseño de las propiedades acústicas de un local a efectos de fidelidad de la escucha, como de las formas efectivas de aislar del ruido los locales habitados.

LA LUZ  ES UNA ONDA  TRANSVERSAL

La luz es una forma de energía emitida por los cuerpos y que nos permite percibirlos mediante la vista. Los objetos visibles pueden ser de dos tipos: Objetos luminosos y Objetos iluminados. La luz que procede de un objeto visible se transmite mediante un movimiento ondulatorio hasta llegar a nuestros ojos. Desde allí se envía un estímulo al cerebro que lo interpreta como una imagen. La luz consiste en una forma de energía, emitida por los objetos luminosos, que se transmite mediante ondas electromagnéticas y es capaz de estimular el sentido de la vista. Las ondas electromagnéticas son transversales, pues las vibraciones de los campos eléctrico y magnético se producen en dirección perpendicular a la dirección de propagación.Las ondas electromagnéticas no requieren medio material para su propagación. Por eso, la luz del Sol llega a la Tierra después de recorrer una gran distancia en el vacío. ONDAS SONIDO