14: Olas
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Objetivos de aprendizaje
- Entender la definición de diferentes tipos de olas.
- Entender cómo describir matemáticamente las olas itinerantes y estacionarias.
- Entender cómo modelar la propagación de un pulso en una cuerda.
- Entender cómo modelar la energía transportada por una ola.
- Entender cómo modelar la interferencia de las ondas.
- Entender cómo se forman las ondas estacionarias y cómo modelarlas
En este capítulo presentamos las herramientas para describir las olas. Las olas surgen en muchos sistemas físicos diferentes (el océano, una cuerda, electromagnetismo, etc.), y pueden ser descritas por un marco matemático común.
preludio
Dos ondas viajan por dos cuerdas idénticas (Figura 14.1). La frecuencia de la primera onda es el doble que la de la segunda onda. ¿Qué onda será más rápida?
- La primera ola.
- La segunda ola.
- Las velocidades serán las mismas.
- 14.1: Características de una ola
- Una onda viajera es una perturbación que viaja a través de un medio.
- 14.2: Descripción matemática de una ola
- Para describir el movimiento de una onda a través de un medio, podemos describir el movimiento de las partículas individuales del medio a medida que pasa la onda. Específicamente, describimos la posición de cada partícula utilizando su desplazamiento, D, desde su posición de equilibrio.
- 14.3: Olas en una cuerda
- En esta sección, modelamos el movimiento de las ondas transversales sobre una cuerda, ya que esto proporciona una visión de muchas propiedades de las olas que se extienden a ondas que se propagan en otros medios.
- 14.5: Energía Transportada por una Ola
- En esta sección, examinamos cómo modelar la energía que es transportada por las olas. Aunque ningún material se mueve junto con una ola, la energía mecánica puede ser transportada por una ola, como lo demuestra el daño causado por las olas de un sismo.