Trbajo ganador física aplicada 2013 extraordinario 2da unidad UPT

1. U NIVERSIDAD P RIVADA DE TACNA
AUTORES:
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Ancco Huanacuni Ever
Robles Mamani Gabriel
Huanca Cutipa Brandon
DOCENTE
FACULTAD
ESCUELA
CURSO
: Gladys Ofelia Cruz Villar
: FAING
: EPIC
: FÍSICA APLICADA

2. Una onda es una perturbación que se da en un medio, por lo regular un medio
que se deforma y luego se recupera, o sea un medio elástico. Que se propaga
con la rapidez de onda “v “
Tipos de ondas mecánicas
Longitud de onda
Longitudinales:
Cresta
Tienen la perturbación en
forma paralela a la dirección
de propagación.

A
Transversales :

Son las ondas que tienen
por perturbación en una
forma perpendicular en la
dirección del impulso
Movimientos longitudinales y transversales:
Puntos en fase
-A
x
Valle
Son las ondas en las que se produce después
una combinación de ondas longitudinales y
transversales.
Rapidez de onda v
La velocidad de cualquier onda es el producto
de la frecuencia y la longitud de onda:
v  f   v / f
  v.T

3. La dirección de la onda depende del signo
Donde la función de onda dependientes del
espacio y tiempo [y=(x,t)]. Describen los
desplazamientos de partículas individuales
del medio
y  f x  v  t 
y  f x  v  t 
0,15
0,10
0,05
0,00
-0,05
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Ec. de onda armónica (eligiendo forma coseno)
Rapidez angular
Tiempo
x t 

y ( x, t )  A cos2 (  )
v T 

Donde k  2/
w  2f  v.k
La función de onda debe
obtener una ecuación
diferencial parcial llamada
ecuación de onda
Amplitud
Fase

4.   densidad lineal de masa (kg/m)
T Tención de la cuerda
VELOCIDAD Y ACELERACIÓN DE LAS PARTÍCULAS DEL MEDIO
y  A cosk x   t   

y
y
    A sin k x   t   
t
Velocidad máxima
2 y
  2   2 A cosk x   t      2 A y
y
t
y max     A

Aceleración
máxima
ENERGÍA DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO
La onda no transporta masa, transporta energía pero nos
interesa medir el ritmo con el que se transfiere la
energía. Es la que denominamos como” POTENCIA
MEDIA ”
 max   2 A
y

5. INTENSIDAD DE ONDAS:
En el caso de ondas que se propagan en tres dimensiones, la
intensidad de la onda I es inversamente proporcional a la
distancia de la fuente.
LEY DEL INVERSO CUADRADO
SUPERPOSICIÓN DE ONDAS:
El principio de superposición indica que el desplazamiento de
onda total en cualquier punto donde se traslapan dos o más
ondas es la suma de los desplazamientos de las ondas
individuales.

6. ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA
Cuando una onda senoidal se refleja, las dos ondas forman
nodos y antinodos.
Onda estacionaria en una
cuerda extremo fijo en x=o .
Cuando ambos extremos de
una cuerda están fijos
también se dan ondas
estacionarias

7. ONDAS SONORAS
EL SONIDO: Onda mecánica longitudinal que se propaga a través de
medios elásticos materiales (aire, agua, etc)
RAPIDEZ DE LAS ONDAS SONORAS
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN FLUIDO
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN SOLIDO
RAPIDEZ DEL SONIDO EN UN GAS

8. INTENSIDAD DEL SONIDO
La intensidad del sonido se define como la potencia acústica por unidad de área.
El contexto habitual es la medición de intensidad de sonido en el aire en el lugar
del oyente. Las unidades básicas son vatios/m2 o vatios/cm2. Muchas mediciones
de la intensidad de sonido se hacen con relación a la intensidad del umbral de
audicion estándar I0 :
Intensidad de una
onda sonora senoidal
Fuente
Valor rms (valor eficaz)
p0
prms  p0 /
2
x /t
Frentes de onda
Rayos

9. ESCALA DE DECIBELES
Los decibelios miden la
relación de una intensidad
dada I con la intensidad
del umbral de audición,
de modo que este umbral
toma el valor 0 decibelios
(0 dB). Para evaluar el
volumen del sonido,
como distintivo de una
medida de intensidad
objetiva, se debe ponderar
con la sensibilidad del
oido.
Debido a la enorme sensibilidad del oído humano, se
mide el nivel sonoro usando una escala logarítmica:

10. PULSOS
Un pulso es una perturbación de corta duración
generada en el estado natural de un punto de un
medio material que se transmite por dicho medio.
Podemos producir
un pulso
realizando una rápida
sacudida en el
extremo de un muelle
lanzando una
piedra al agua de
un estanque
dando un golpe
una mesa

11. EFECTO DOPLER
Consiste en que la frecuencia de la onda emitida por una
fuente tiene diferente valor para un receptor que esté en
movimiento relativo respecto a la fuente
fr 
Ondas con fuente de
sonido en reposo
Alejamiento: signo +
Acercamiento: signo 
v  velocidad de la onda
fs  frecuencia de la fuente
fr  frecuencia que mide el receptor
us  velocidad de la fuente
Ondas con fuente
de sonido en
movimiento
Ondas con
fuente de
sonido
igualando a la
velocidad del
sonido
v
fs
v  us
Subíndice r (receptor)
us
fs
f r
Subíndice s (fuente)
fr

12. ¿POR QUÉ SE CAYÓ EL PUENTE “TACOMA
NARROWS?
El puente utiliza vigas de placa de poca profundidad que
disminuyeron con el peso, lo que terminó haciendo el puente
sea menos estable.
Otro problema era que el puente era demasiado largo para
él ancho hecho por el cual el efecto de resonancia fue
catastrófico para el puente.
Fuente: (El diseñador de consultoría, Leon Moisseiff “Universidad de Washington
Colecciones Especiales”)
Por no considerar los efectos de la resonancia.
•Cuando la frecuencia natural de vibración coincide con
la frecuencia de oscilación
•Un columpio
•Los vientos causaron la resonancia
•Soldados que marchan al mismo paso por un puente
pueden destruirlo mediante la creación de la resonancia

14. Conclusión:
La caída se produjo porque los ingenieros no
sabían lo suficiente acerca de la
aerodinámica (los efectos de la resonancia),
y que la falta de fondos ha obligado a la
construcción de un puente estrecho para su
longitud.

15. ¿Por qué un cantante, al sostener una nota de la
frecuencia adecuada, puede quebrar un vaso si el cristal
de este es de alta calidad y por que no sucede si el
cristal del vaso es de baja calidad?
Un cantante que mantenga una nota de cierta
frecuencia puede llegar a inducir vibraciones
en un vaso.
Si la cantante persiste, la energía absorbida
por el vaso puede llegar a causar vibraciones
tan grandes que el vaso se rompe.(resonancia)
Solo ocurre con vasos de cristal de alta
calidad. En vasos de baja calidad, ocurre que
su composición es poco homogénea y esto
ocasiona que el vaso tenga distintas
frecuencias características y solo una
frecuencia no bastaría para romperla.

16. Si un edificio alto tiene un periodo
cercano a 2 segundos es probable que
su aceleración sea menor que un
edificio mas bajo, de 5 a 10 pisos, con
periodo de ½ segundo.
La altura de un
edificio influye
directamente en el
periodo de oscilación,
si aumenta la altura
aumenta el periodo.
¿Por qué los
edificios de
diferentes alturas
sufren diferentes
daños durante un
terremoto?
Los registros de terremotos
indican que los sismos
concentran su energía y mayores
aceleraciones en periodos
cercanos a ½ segundo.
Los movimientos del
terreno
provocan arrastrar al
edificio, que se mueve
como un péndulo
invertido.