h1

Marco teorico

Energía

Para otros usos de este término, véase Energía (desambiguación).

Un Rayo Es una forma de transmisión de energía.

El término Energía (del griego ἐνέργεια /energeia,, Operación actividad; ἐνεργóς / energos =Fuerza de acción o fuerza Trabajando) Tiene DIVERSAS acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una Capacidad para obrar, transformar o poner en Movimiento. En Física, «Energía» se define como la Capacidad de las Naciones Unidas para realizar trabajo. En Tecnología y Economía, «Energía» se Refiere A UN recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso económico o industrial.

Trabajo (física)

Trabajo realizado por una fuerza constante.

En Mecánica Clásica, El trabajo Realiza QUE UNA Fuerza Se define como el producto de ésta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que Forman la una con el otro.[1] El trabajo es una magnitud física Escalar Que se represen con la letra \ W (del castellano Trabajo) Y se Expresa en unidades de energía, esto es en julios o julios (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Mejor respuesta – elegida por los Votantes

ENERGÍA EÓLICA .- Es la que se OBTIENE por la acción de los vientos. El Molino de Viento es uno de los medios más antiguos para Producir energía mecánica. El viento hace girar las aspas de los molinos, transformándose en energía mecánica.

ENERGÍA SOLAR .- Proviene del sol. La energía radiante está formada A su vez, por energía LUMÍNICA Y calórica. La energía solar Puede utilizarse para accionar máquinas como se hace con los paneles y los hornos solares. El sol es 1.300.000 veces más grande que la Tierra, lo vemos pequeño Porque se halla muy, pero muy lejos de nosotros. En el sol se Producen múltiples Explosiones atómicas de hidrógeno que libera enormes Cantidades de energía en forma de calor y luz. La temperatura de la superficie del Sol es de 6000 ° C y en su centro es más de 20.000.000 ° C.

ENERGÍA POTENCIAL .- es la que contiene todo cuerpo Cuando está en reposo.

ENERGÍA CINÉTICA .- es la que se Producen por el movimiento. Por ejemplo, la energía de un carro que circula por la calle. Una roca al caer por una pendiente tiene energía de movimiento o energía cinética.

ENERGÍA QUÍMICA .- es la energía que Recibimos de los alimentos para el Funcionamiento de nuestro cuerpo, por ejemplo, la acción que Realizan los niños jugar al basquet es una manifestación de energía muscular. La energía muscular la Reciben los niños de los alimentos. Los alimentos almacenan energía química y al ser digeridos se transforman en energía muscular, que se Manifiesta en forma de movimiento. Los combustibles y las pilas También Tienen energía química.

ENERGÍA ELÉCTRICA .- es la que Permite que tengamos luz, que funcionen los electrodomésticos y motores.

ENERGÍA SONORA .- El sonido es una forma de energía, por ejemplo, el timbre de la ONU.

Gravitatòria Energía potencial (EPG)

Es La Que Tienen los cuerpos DEBIDO a la gravedad de la Tierra. Se cálculo multiplicando el peso por la altura. Se Suele Considerar Que a una altura cero la Epg es cero, por lo tanto se cálculo como:

Hpg h = P
Hpg = m g h

P = Peso
h = Altura
m = Masa
g = Aceleración de la gravedad
Gravitatòria Epg = Energía potencial

Energía potencial elástica (Epe)

Es la energía acumulada en un cuerpo elástico tal como un resorte. Se cálculo como:

K = Constante del resorte
Δx = Desplazamiento desde la Posición normal
Elástica Epe = Energía potencial

1.un estudiante empuja un bloque masa 2kg una distanciade 5m sobre un plano horizontal. sin rosamiento, con una aseleracion de 3m/seg2 cual es el trabajo del estudiante.   

*m=2kg                                         w=f.x   

x=5m                                            f=m.a   

a=3m/seg2                                f=6Neutons   

                                                        w=6.5   

                                                        w=30 julios   

2.coefisiente de 0.5 cual es el trabajo realizado por el estudiante   

*m=2kg   

 x=5m   

a=3m/seg2   

suma de fuerzas =f-fr=m.a   

fr=U.N   

N=m.g   

U=0,5   

fr00,5 . 20   

fr=10newtons   

suma de fuerzas=f-10=2.3   

f=10=6   

f=16 newtons   

w=f . x   

w=16 . 5   

w=80 julios   

3.una persona empuja un bloque de dos kilogramos de masa horizontal de cohefisiemte de rosamiento 0,5 el bloque se desplaza con velocidad constante de 3m/seg2 durante 5 seg ¿cual es el trabajo de la persona?   

  

m=2kg 

U=0.5 

fr=0 

V=d/t 

V3m/seg 

t=5seg 

t . v=d 

5 . 3=d 

15=d 

Fr=u.n=0,5 mg 

fr=0,5 . 20 

Fr=10newtons 

V=cte=3m/seg 

t=15seg 

w=10 . 15 

w=150 julios 

suma de fuerzas=f=fr=0 

f=fr 

f=10 Newtosn 

V=x/t 

x=v . t 

x=3 . 5 

x=15m 

  

  

4. una maquina produce una fuerza de 500 Nsobre un cuerpo que se mueve una distancia de 20m en 5 segundos ¿cual es el trabajo y la potencia de la maquina?  

  

f=500N  

x=20m  

t=5 seg  

w=f . x  

w=500 . 20= 10000  

p=10000/5  

p=2000  

5 .un niño empuja un bloque de 2 kg de masa sobre una mesa horizontal de coeficiente de rozamiento 0,5 el bloque inicialmente en reposo, se mueve con aceleracion de 4m/seg2 ¿cual es el trabajo del niño durante los cinco primeros minutos?  

  m=2kg 

U=0,5 

V1=0 

a=Vf . V1/t 

V=4m/seg 

t=5seg 

w=f . x 

a=4m/seg2 

f=U . N 

N=mg 

Fr=(0,5)(2)(10) 

Fr=10Newtons 

  suma de fuerzas=f-fr=ma 

f=ma+fr 

f=2k.1m/seg+10Newtons 

f=18Newtons 

  6. un ascensor de masa 500kg,es levantado por un cable y recorre tres metros en un minuto con velocidad constnte . 

a.¿cual es la tencion del cable? 

b.¿cual es el trabajo del  cable? 

c.¿cual es la potencia del motor que acciona en el cable? 

m=500kg 

x=30m 

t=1 minuto 

V=constante 

*f=m/a 

f=m.a-f/m=a                                        f=U.m.a 

5000/500=a                                       f=0 . 500 . 10 

10m/seg2=a           

*T-w=m.g                     

7. se comunica a una maquina, que levanta piedras, un trabajo de 5000 julios.

a. ¿hasta que altura podría levantar una piedra de masa 100kg co velocidad constante? 

b.si el rendimiento de la maquina es ahora un 80%, hasta que altura podría levantar una piedra de 100kg con velocidad constante? 

*C2=5000 2 +100 2 

C2=25000000+1000 

C=5m 

*C2=5000 2+ 80 2 

C2=25000000+6400 

C2=25006400 

C=4m 

8. un automovil, de masa 735kg, se mueve con velocidad constante de 72km/h por una carretera de coefisiente  de rosamiento 0,2 ¿Cuál es su potencia del motor en varios (w) y en caballo-vapor (CV) ? 

M=735kg 

V=ctc 72k/h     =20m/seg 

U=0,2 

P=? 

∑f=f – fr=0 

F=fr 

F=U.N 

F=U . mg 

F=0,2 . 735 . 10 

W= 2470N . 20 

W=29400 julios 

P=29400j/1 

P=29400 wats 

9. un conductor de masa 50kg, maneja un automovil con velocidad de 36km/h 

a. ¿cual es la energia cinetica del conductor respectoa la carretera? 

B ¿Cuál es la energia cinetica del conductor respecto al automovil? 

*m=50kg 

V=36km/h 

EC=1/2m . v2                         EC=1/2 . 50kg . 36km/h 

36km/h 

36.1000→36000m/3600seg 

10m/seg 

*m=50kg 

V=30km/h=10mts 

EC=1/2 . 50kg . 100m/seg 

EC=2500julios 

10. una fuerza de 40N arrastra un cuerpo de masa 5kg inicialmente en reposo, una distancia de 4m.

a. ¿Cuál es la energia cinetica final?

B¿Cuál es su velocidad final?

F=40N

M=5kg

X=4m

EC=1/2 m-v2

EC=1/2 . 50kg  . 10m/s 2

EC=1/2 . 50kg . 100m/s

EC=2500julios.

11. ¿de que altura debe caer un cuerpo, sin velocidad inicial, para que su energia cinetica final sea igual a la que tiene cuando su velocidad es 10m/s?

EC=1/2m.v2

EC=1/2.10m/seg2

EC=10/2=5metros

12. un cohete de 500kg de masa parte de reposo. A loa 10 segundos se encuentra a una altura de 100m,  con una velocidad de 100m/seg. ¿Qué trabajo hizo el motor y cual fue su potencia media? (energía potencial cinética).

*t= segundos

M=500kg

A=100m

V=100m

F=m . a

 F=500 . 0

F=500neutons

  W=f.x

W=500 . 100m

W=50000 Neutons

EC=mv2/2=500. 10000m/s/2

EC=(310)6

13. se considera un resorte vertical de constante 360N/m comprimido10cm. Su extremo inferiores fijo, mientras que el superior, que esta libre, se coloca una esfera de 0,1kg.

  1. ¿con que velocidad sale la esfera cuando se libera el resorte ¿
  2. ¿hasta que altura sube la esfera?

 

F=360N/m

C=10cm

P=0,1kg

A=1/2k  =1/2m.v2

360(0,1)2 =0,1v

14.sobre una mesa sin rozamiento, situada a una altura de 15m, se comprime un resorte y se coloca una esfera de 20g junto al extremo libre del mismo. Al liberarse este, la esfera a rueda sobre la mesa y cae al suelo con una velocidad de 20m/s. ¿en cuanto se se comprimió el resorte, si su constante es 20N/s?

(Cuidado con las unidades)

15. la figura muestra un camino sin rozamiento y un resorte de constante. Un auto de masa m se coloca siempre en A.

RETROESCABADORA HIDRAULICA

OBJETIVOS

Mediante el desarrollo de este informe aparte de querer dar una visión más nuestra de lo que es una retroexcavadora, Saber que es una retroexcavadora.

  • Conocer datos particulares.
    • características de la cabina.
    • tipos de neumáticos.
    • Conocer sus componentes.
    • Cargador frontal.
    • Pluma.
    • Brazo.
    • Saber sus dimensiones.
    • Angulo de giro.
    • Peso
    • Capacidad.
    • Tipo de motor.
    • Funcionamiento del sistema hidráulico.

    INTRODUCCION

    Si bien es habitual ver una maquina retroexcavadora desarrollando trabajos en distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del costo de la maquina, de sus características principales, su rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos la oportunidad de hacer un seguimiento minucioso a una maquina utilizada en la construcción nos enfocamos directamente en la retroexcavadora.

    La forma de abordar este informe fue recopilar toda la información, disponible en primer lugar, de Internet, en donde encontramos los folletos técnicos de las distintas marcas, luego visitamos los centros de distribución de maquinaria pasada donde nos dieron de manera breve las características técnicas, rendimientos y otros datos para desarrollar nuestro informe.

    Una vez reunida la información nos abocamos a un análisis critico de la maquina, donde aremos reseña a lo que se refiere los tiempos de mantención en cuanto a cambios de aceite, filtros, neumáticos etc. el costo de operación ya sea consumo de combustible, la remuneración del operario y del propietario, el transporte de la maquina a las distintas faenas, dependiendo lógicamente de la distancia.

    Aremos referencia también a la producción en cuanto a los metros cúbicos/hora el valor de la hora y la cantidad de horas promedio al mes. Adjuntaremos también en este informe un análisis del tiempo total de carga, además, aremos una descripción en detalle de cada uno de los componentes y sistemas de este equipo, ya sea sistema hidráulicos, sistemas eléctricos, características

    del motor, mandos de control, las cualidades de la cabina y por sobre todo la tecnología aplicada para hacer de esta maquina la combinación perfecta entre seguridad, confortabilidad, maniobrabilidad y los mejores rendimientos.

    CUERPO

    La retroexcavadora es una de las maquinas mas versátiles en las áreas de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de tierra y traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las mas altas exigencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil de la maquina.

    Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín, que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad a la que se excave.

    El chasis de la retroexcavadora es frabicado de manera muy resistente, de está manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos.

    Control de la Maquina

    El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual asegura la precisión de los movimientos minimizando así el esfuerzo físico del operador. Disminuyendo así los riesgos que sufra accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa como para el operador.

    Pintura de la Maquina

    La pintura de la retroexcavadora es en base a polvo epoxy, esta es una resina formada por dos componentes y un catalizador, la cual es muy resistente a la intemperie y además actúa como anticorrosivo. Las cargas electromagnéticas que posee este polvo hacen que las maquinas sean vistas hasta en las zonas mas inaccesibles, el proceso de cocción de la pintura asegura un acabado liso resistente y duradero.

    La Transmisión

    La transmisión de cuatro velocidades sincronizadas que poseen las retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la comodidad del operario y proporciona un control superior de la manipulación de la carga. Un botón de volcado de la transmisión dispuesto en la palanca multifunción de la cargadora permite al operario acortar los tiempos de carga dirigiendo toda la potencia del motor a la cargadora para aumentar la productividad.

    La Cabina

    La cabina de las retroexcavadoras cuenta con visibilidad panorámica, todos los mandos se encuentran situados de manera ergonómica y el nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las retroexcavadoras, pero si las de ultima generación, a las cuales apunta este informe.

    Motor: (ver anexo foto fig. 7)

    Los motores usados tanto por la retroexcavadora como otras maquinas destinadas a trabajo pesado son de tipo diesel, usan este tipo de motor por su potencia y por costo debido a que es más barato el combustible

    Los motores diesel la característica particular que poseen es que aspiran aire puro, sin mezcla de combustible, en el tiempo de compresión el aire se comprime con lo que alcanza una temperatura extraordinariamente alta, estos motores son muy largos y costosos pero resultan muy regulares y potentes a la hora de su ejecución es por eso que son usados en este tipo de maquinaria.

    Sistema Hidráulico

    El sistema hidráulico de las maquinas retroexcavadoras es de flujo compensado, esto quiere decir que asegura que la máxima potencia disponible ira dirigida donde mas se necesite, este sistema permite la movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a bajo régimen cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos molestos. También esta maquina posee mandos mecánicos o servo asistidos

    Las retroexcavadoras se emplean para subir zanjas por regla general se montan sobre la traseras del tractores industriales, tales como las cargadoras frontales o los buldózer.

    El aceite agresión para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos abiertos. Se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se dirige al circuito que esta trabajando, la válvula selectora corta el paso del aceite a la cargadora frontal chupado se trabaja con la retroexcavadora con los sistemas hidráulicos cerrado o de caudal variable no hace falta esta válvula porque entrega aceite a presión.

    El operador manda la retroexcavadora por medio de palancas actuando sobre válvulas que mandan el aceite a presión al correspondiente cilindro para mover el aguijón, el cucharón, el brazo excavador o los estabilizadotes, los cilindros hidráulicos son de doble de acción para poder trabajar a plena fuerza en ambos sentidos, el Agulló se puede girar a un lado y otro por medio de un cilindro especial objeto de vaciar el cucharón fuera de la zanja.

    1. Cilindro del brazo del cucharón

    2. Cilindro del aguijón

    3. Palanca de mando de la retroexcavadora

    4. Válvula de mando de la retroexcavadora

    5. Cilindro de giro del aguijón

    6. Cilindro de estabilizado izquierdo

    7. Cilindro del cucharón


    FUNCIONES DE RENDIMIENTO

    Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varia con las clases de tierras y con el tamaño de sus aditamentos. Si se conoce la capacidad de sus aditamentos, puede determinar. El rendimiento aproximado de una maquina estimando el número de pasadas que pueda efectuar en una hora.

    Según el jefe de movimientos de tierras de la obra el rendimiento de la maquina es de unos 60 metros cúbicos por hora.

    La capacidad aprox. De del cargador de la retro puede determinarse a través de la carga que traslada este las mediciones reales de las cargas representativas darán mejores resultados que las estimaciones.

    El tiempo total de un equipo para la carga de tierra (TT) es, básicamente, la suma de cuatro componentes; tiempo de carga (TC); tiempo variable de movimiento con carga (TVC); tiempo variable de traslado del equipo vació (TVV); tiempo de vaciado.

    TT = TC + TVC + TV + TVV.

    Para estimar la productividad de una retroexcavadora se debe descomponerse su ciclo de trabajo en partes significativas. La retroexcavadora estará cargada durante una parte de su recorrido, por lo que no es necesario separar el tiempo de carga de esta operación. Se tiene el tiempo variable (TVC`) que usa el empujador en su recorrido con la carga, y el tiempo (TVV`) que utiliza en regresar en reversa para tomar la siguiente carga, lo cual hace con el cargador levantado y vacío. Cada uno de estos tiempos variables puede determinarse simplemente dividiendo la distancia recorrida entre la velocidad de marcha, en metros por minuto (m/min.) para el engranaje empleado.

    Los tiempos variables determinados de esa manera, no toman en cuenta el tiempo que toma llegar del reposo hasta la velocidad regulada del trayecto, o viceversa. A este tiempo adicional se le conoce como tiempo de aceleración o de desaceleración, y se le considera como tiempo fijo (TF) a causa de su naturaleza constante. Si se hace el viaje en cualquier dirección en un engranaje que solo requiera el cambio de marcha hacia delante a reversa, se puede considerar que el tiempo fijo del empujador es de 0.10 a 0.15 minuto. Si es necesario un cambio adicional a una velocidad mas alta en cualquiera de las dos direcciones, el tiempo fijo podría estimarse en 0.20 a 0.30 minuto.

    El tiempo total de ciclo del empujador se determina por una modificación de la ecuación.

    TT = TF + TVC` + TVV`.

    COSTOS DEL EQUIPO

    Las consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas son las mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras.

    La parte más importante del costo horario total del funcionamiento de este equipo, es el costo de la retroexcavadora misma. La operación de los vehículos mas pequeños seria la excepción, en la que los salarios del operador podría representar una partida mayor, además de considerar que estas maquinas mas pequeñas podrían transportarse directamente sobre carretera y no utilizar camiones especiales para tal función.

    Un costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario responsable, es el de las reparaciones mayores, la cual debe considerarse aproximadamente igual a la tercera parte del costo de adquisición. Esta ultima recomendación se esta eliminando de las empresas mandantes con la incorporación de contratistas especializados los cuales absorben dichas consideraciones.

    En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte proporcionados por el jefe de movimiento de tierras encargado, los cuales fueron los siguientes.

    ARRIENDO: $ 30.000. — /hr. + IVA incluido.

    COSTO TRANSPORTE: $120.000. – dentro de 40 a 100 Km.

    ANALISIS

     Comenzaremos este análisis con una definición de la retroexcavadora mas informal, la cual dedujimos después de hacer este informe, definiéndola como maquina autopropulsada que se caracteriza por su versatilidad y la ventaja para trabajar en espacios reducidos, esta maquina esta montada sobre un bastidor especialmente diseñado que porta a la vez, un equipo de carga frontal y otro de retroexcavación, de forma que puede ser utilizado para trabajos de excavación y carga de material.

    Encontramos que el uso que se le da a una retroexcavadora en las obras es notable siendo a nuestro juicio una maquina realmente indispensable en una faena, primero por su peso y tamaño, además porque cumple múltiples funciones. En nuestras visitas a terreno, tuvimos la oportunidad de observar algunos aditamentos para esta maquina, debido a que tanto la cuchara como el cargador que poseen son rápidamente desmontables, es fácil pensar en cambiarle la funcionabilidad a este equipo.

    ANALISIS DE LOS DISTINTOS ADITAMENTOS

    Primero, lo que nos pareció interesante fue un aditamento a nuestro juicio artesanal, el cual consistía en algo similar a lo del dibujo, pero sólo eran dos barras en forma de escuadra, la cual se montaba sobre la cargadora mediante un ajuste rápido (enganche superior y pasador inferior).

    ANALISIS DE COSTO

    nos parece importante señalar y destacar que el costo en operación de una retroexcavadora no radica solo en el operador y en el consumo de petróleo, como pensábamos antes de realizar este informe, sino que existen otras variables, como es tiempo de carga distancia recorrida dentro y fuera de la obra la cual tiene un kilometraje mínimo para auto desplazarse de lo contrario se requiere de un vehículo especial de transporte. Es así como la suma de todas estas variables nos da como resultado el costo real que implica una retroexcavadora.

    ANÁLISIS DE MANTENCION

    Lógicamente nosotros estábamos acostumbrados al mantenimiento de otro tipo de vehículos, es por eso que nos sorprendió como y cada cuanto se debe mantener un equipo como es una retroexcavadora, diferencias notables son que uno se mide en kilometraje y toda la mantencion radica en lo referente a eso, en cambio en el otro la mantencion se debe efectuar a través de la horas que este lleve de trabajo, si bien es cierto el kilometraje es tomado en cuenta no tiene tanta incidencia como las horas que lleva el equipo en operación debido a que el desgaste no solo radica en los neumáticos y gomas, sino en aceites hidráulicos, de motor, filtros, engranajes, y piezas varias, incluidos sus aditamentos.

    CONCLUSION

    Luego de haber investigado a fondo sobre la retroexcavadora, primero, tomando la información de los catálogos técnicos en donde se especifican las características fundamentales del equipo, las nuevas tecnologías aplicadas a estos y el desarrollo de la industria para lograrlos máximos rendimientos, realizamos dos visitas a terreno para tomar la opinión directa de los operarios. Lo cual nos sirvió para profundizar en el informe en lo referente a costos, mantención, consumos y productividad.

    Gracias a esta información pudimos darnos cuenta que la funcionabilidad depende del tipo de terreno en al cual se esta trabajando y el material que se requiere cargar. Además, gracias a las fichas técnicas aprendimos las posiciones óptimas en las que se debe operar conociendo sus limitantes de giro y los ángulos que desarrolla.

    Cave destacar la importancia de conocer y diferenciar cada componente de la retroexcavadora, ya sea pluma, brazo, cuchara, cargador, los tipos de neumáticos para los diferentes terrenos y exigencias, también pudimos apreciar la notable preocupación de las empresas fabricantes de estos equipos en relación a los operarios ya que persiguen como norte el bienestar del operador.

    Es así como podemos concluir la importancia que tuvo para nosotros este informe porque nos dimos cuenta que la retroexcavadora no es una maquina más dentro del parque de maquinarias de una empresa, sino que es una herramienta fundamental de toda faena.

    EVENTOS ONDULATORIOS 

    Definición

    Una partícula describe un Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) cuando se mueve a lo largo del eje X, estando su posición x dada en función del tiempo t por la ecuación 

    x=A·sen(ωt+φ

    donde 

    ·         A es la amplitud.

    ·         w la frecuencia angular.

    ·         w t+j la fase.

    ·         j la fase inicial.

    Las características de un M.A.S. son: 

    • Como los valores máximo y mínimo de la función seno son +1 y -1, el movimiento se realiza en una región del eje X comprendida entre -A y +A.
    • La función seno es periódica y se repite cada 2p, por tanto, el movimiento se repite cuando el argumento de la función seno se incrementa en 2p, es decir, cuando transcurre un tiempo P tal que w(t+P)+j=w t+j+2p .

    P=2π/ω  

    Cinemática de un M.A.S.

    En un movimiento rectilíneo, dada la posición de un móvil, obtenemos la velocidad derivando respecto del tiempo y luego, la aceleración derivando la expresión de la velocidad. 

    La posición del móvil que describe un M.A.S. en función del tiempo viene dada por la ecuación 

    x=A·sen(ωt+φ

    Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la velocidad del móvil 

    Derivando de nuevo respecto del tiempo, obtenemos la aceleración del móvil 

    Este resultado se suele expresar en forma de ecuación diferencial

    Esta es la ecuación diferencial de un MAS donde x puede ser cualquier magnitud: un desplazamiento lineal, un desplazamiento angular, la carga de un condensador, una temperatura, etc. 

    Puede comprobarse que la solución de esta ecuación diferencial es 

    x=A

    Condiciones iniciales

    Conociendo la posición inicial x0 y la velocidad inicial v0 en el instante t=0.

    x0=A·senj
    v0=Aw·cosj

    se determinan la amplitud A y la fase inicial φ

      

     

     

    Dinámica de un M.A.S.

    Aplicando la segunda ley de Newton obtenemos la expresión de la fuerza necesaria para que un móvil de masa m describa un M.A.S. Esta fuerza es proporcional al desplazamiento x y de sentido contrario a éste. 

    Como la  fuerza  F es conservativa. El trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre el valor inicial y el final de la energía potencial Ep

    La expresión de la energía potencial es 

    Donde c es cualquier constante. Se toma como nivel cero de la energía potencial Ep=0 cuando el móvil está en el origen, x=0, por lo que c=0 

    La energía total E, es la suma de la energía cinética Ek y de la energía potencial Ep que es constante. 

    Curva de energía potencial

    La función Ep=mω2x2/2 representa una parábola cuyo vértice está en el origen, que tiene un mínimo en x=0 cuyo valor es Ep=0. 

    Las región donde se puede mover la partícula está determinada por la condición de que la energía cinética ha de ser mayor o igual a cero Ek>=0. En otras palabras, que la energía total sea mayor o igual que la energía potencial E>=Ep. Si la partícula tiene una energía total E, la partícula solamente se podrá mover en la región comprendida entre -A y +A, siendo A la amplitud de su M.A.S. 

    El módulo y el sentido de la fuerza vienen dados por la pendiente de la recta tangente cambiada de signo. Por tanto, la fuerza que actúa sobre la partícula es negativa a la derecha del origen y positiva a la izquierda. 

    En el origen la pendiente es nula, la fuerza es nula, una situación de equilibrio, que por coincidir con un mínimo de la energía potencial es de carácter estable. 

    sen(w t+j )

    La pelota azul describe un movimiento armónico simple.

    El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.) es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s..

    En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.

    Cinemática del movimiento armónico simple [editar]

    El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila a un lado y a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.

    Por ejemplo, es el caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo.El objeto oscila alrededor de la posición de equilibrio cuando se le separa de ella y se le deja en libertad. En este caso el cuerpo sube y baja.

    Es también, por ejemplo, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda de una guitarra cuando esta entra en vibración; pero, pongamos atención, no es el movimiento de la cuerda, sino el movimiento individual de cada uno de los puntos que podemos definir en la cuerda. El movimiento de la cuerda, un movimiento ondulatorio, es el resultado del movimiento global y simultáneo de todos los puntos de la cuerda.

    Posición (negro), velocidad (verde) y aceleración (rojo) de un oscilador armónico simple.

     Definición

    Una partícula describe un Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) cuando se mueve a lo largo del eje X, estando su posición x dada en función del tiempo t por la ecuación 

    x=A·sen(ωt+φ) 

    donde 

    ·         A es la amplitud.

    ·         w la frecuencia angular.

    ·         w t+j la fase.

    ·         j la fase inicial.

    Las características de un M.A.S. son: 

    • Como los valores máximo y mínimo de la función seno son +1 y -1, el movimiento se realiza en una región del eje X comprendida entre -A y +A.
    • La función seno es periódica y se repite cada 2p, por tanto, el movimiento se repite cuando el argumento de la función seno se incrementa en 2p, es decir, cuando transcurre un tiempo P tal que w(t+P)+j=w t+j+2p .

    P=2π/ω  

      

     Cinemática de un M.A.S.

    En un movimiento rectilíneo, dada la posición de un móvil, obtenemos la velocidad derivando respecto del tiempo y luego, la aceleración derivando la expresión de la velocidad. 

    La posición del móvil que describe un M.A.S. en función del tiempo viene dada por la ecuación 

    x=A·sen(ωt+φ) 

    Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la velocidad del móvil 

     

    Derivando de nuevo respecto del tiempo, obtenemos la aceleración del móvil 

     

    Este resultado se suele expresar en forma de ecuación diferencial 

     

    Esta es la ecuación diferencial de un MAS donde x puede ser cualquier magnitud: un desplazamiento lineal, un desplazamiento angular, la carga de un condensador, una temperatura, etc. 

    Puede comprobarse que la solución de esta ecuación diferencial es 

    x=A

    Condiciones iniciales

    Conociendo la posición inicial x0 y la velocidad inicial v0 en el instante t=0.

    x0=A·senj
    v0=A
    w·cosj

    se determinan la amplitud A y la fase inicial φ

      

     

     movimiento armonici simple

      

     

    MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE 

     

    El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.) es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s..

    En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.

    INTRODUCCION

    Este trabajo lo realizamos con la finalidad de calcular experimentalmente el periodo y frecuencia de un movimiento armónico simple, y reconocer las características de movimiento armonio simple de un resorte comparadas con las de un péndulo.

    El propósito principal es dar una visión unificada de los conceptos de física vistos en clase. Se deberá hacer esto entrando a analizar, los principios básicos, sus implicaciones y sus limitaciones, para que así nosotros como estudiantes aprendamos y apliquemos los conceptos e ideas que creamos fundamentales en nuestro aprendizaje. 

    MATERIALES 

    ·         RESORTE HELICOIDAL

    ·         PESAS PERFORADAS

    ·         GANCHO PLASTICO

    ·         BALANZA

    ·         CUERDA

    ·         CRONOMETRO

    ·         TABLERO

    ·         REGLA

    ·         MARCADOR

      

    solucion 

    • Movimiento armónico simple:

    movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio. 

    Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. El movimiento armónico simple es el más importante de los movimientos oscilatorios, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno. 

    En el movimiento armónico simple en una dimensión, el desplazamiento del cuerpo, desde su posición de equilibrio, en función del tiempo viene dado por una ecuación del tipo: 

    x = A sen(ùt + Ö

    siendo A, ù y Ö constantes. El desplazamiento máximo, A, es la amplitud. La magnitud ùt + Ö es la fase del movimiento, y la constante Ö es la constante de fase. 

    En el movimiento armónico simple, la frecuencia y el periodo son independientes de la amplitud, y la aceleración es proporcional al desplazamiento, pero de sentido contrario: 

    a = 2x 

    • ley de hooke

    propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke, así llamada en honor del físico británico Robert Hooke, que fue el primero en expresarla. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad. 

    • Movimiento Oscilatorio

    cuando se producen series de intervalos iguales del movimiento en intervalos de tiempo iguales se le llama periódico al movimiento (periodicidad), si además se cambia de sentido lo podemos llamar oscilatorio. Ej: el péndulo simple 

    • Masa

    siempre desde que empezamos a estudiar sabemos que la masa es una propiedad esencial de la materia y su medida está dada en kilogramos, podríamos decir que es la agrupación de todas las partículas que conforman un cuerpo. 

    • Peso

    es una fuerza resultante de la acción de que hace la tierra de atraer los cuerpos hacia su centro y es directamente proporcional a la masa de los cuerpos. La cantidad es vectorial y la podemos describir como el producto de la masa del cuerpo por la gravedad del lugar donde se encuentra, W = m*g. 

    • Periodicidad

    podemos señalar está característica como la repetición de eventos del mismo tipo durante unos intervalos de tiempo, casi exactamente iguales. 

    • Frecuencia:

    cuando hablamos de frecuencia, en realidad estamos hablando de la cantidad de eventos de un mismo 

    tipo que se repiten durante una cantidad de tiempo determinada. 

    ACTIVIDADES REALIZADAS 

    PARTE A 

    CON RESORTES  

    • Colocamos el tablero en forma vertical y adherimos a el gancho plástico. Del gancho suspendimos el resorte helicoidal.
    • Observamos hasta donde llego el resorte, marcamos sobre el tablero esa posición.
    • Luego suspendimos del extremo libre del resorte, la pesa perforada y medimos el estiramiento del resorte.
    • Este procedimiento lo repetimos con las otras pesas.

    PARTE B 

    MOVIMENTO PERIODICO  

    • Con la cuerda y la masa perforada construimos un péndulo de 70 cm de longitud, y lo colocamos en un punto fijo.
    • Luego desplazamos el péndulo la distancia deseada y desde allí lo soltamos, cronometramos el tiempo que empleo para realizar las oscilaciones completas para 20,15,10,8,5.

    CONCLUSIONES 

    • En el cálculo del período de un péndulo simple es indispensable la magnitud de la longitud del péndulo como factor determinante de la magnitud del tiempo por oscilación.
    • La elongación del resorte dividido entre el peso de la masa suspendida de un sistema masa – resorte es nos da como resultado la constante de restitución del resorte utilizado para el movimiento.
    • El periodo no depende de la amplitud R del movimiento.
    • Un péndulo simple no es mas que un cuerpo de masa M colocado en un extremo de una cuerda de longitud L.
    • Un movimiento periódico es el desplazamiento de una partícula de tal manera que a intervalos de tiempo iguales se repita con las mismas características.

    RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS  

    • Seguir el desempeño del laboratorio como hasta ahora se ha venido haciendo para aprovechar mejor los recursos y el tiempo para comprender los ejercicios experimentales realizados.
    • Al comenzar el laboratorio es bueno no solo seguir la guía, es bueno que le preguntemos al profesor cada fenonemo que observamos para así entender mas los conceptos vistos en clase por medio de la practica.
    • El laboratorio no es difícil de realizar ya que utiliza instrumentos fáciles de manejar pero hay que tener cuidado por ejemplo en cuando hicimos la parte B a veces olvidamos el numero de oscilaciones y nos tocaba empezar de nuevo.
    • También cuando soltamos el hilo con la pesa a veces nos rozaba con la pared y se detenía por eso debíamos elegir el ángulo correcto para que este no dañara la oscilaciones del péndulo.

    ANÁLISIS DE INFORMACIÓN 

    PARTE A:  

    CON RESORTES  

    Vimos que cuando el resorte estaba solo sin ningún cuerpo, se estiraba hacia atrás con una fuerza proporcional a su alargamiento, pero cuando unimos en cuerpo (pesa) al resorte estirado y luego lo soltamos comenzó a oscilar. 

    Recordemos que este tiene una fuerza de recuperación que tira el sistema hacia atrás, a su posición de equilibrio. 

    Siempre estas fuerzas de resuperación lineal conducen a movimientos similares de vaivén llamadas de movimiento armónico simple. 

    PARTE B:  

    MOVIMIENTO PERIODICO  

    el péndulo simple tiene varias variables que actúan dentro de él, como el largo del hilo, el ángulo de oscilación, y la masa empleada en el experimento. pudimos determinar que variando por lo menos una de estas variables la oscilación del péndulo varía. 

    El periodo depende únicamente de la longitud del péndulo y la intensidad de campo gravitacional. 

    Si la masa el mayor, responde mas lentamente a la fuerza, de modo que el periodo es mayor cuanto es mas grande sea la masa. 

    DISEÑO EXPERIMENTAL

    PARTE A:

    PARTE B:

    ANALISIS DE LA INFORMACIÓN

    PARTE A:

    • Con los datos obtenidos en la parte A, diseñe y complete una tabla donde registre las masas utilizadas, fuerzas realizadas y los desplazamientos registros el resorte con cada caso.

    Diseñe una casilla con los coeficientes F/x calcule un valor promedio para esos cocientes.

      FUERZA    
    MASA (Kg.) F=M*G X (m) F/X
    0.02008 0.197 0.007 28.11
    0.05012 0.491 0.02 24.56
    0.09967 0.977 0.045 21.71
    0.19984 1.958 0.09 21.76
        PROMEDIO 24.03

     

    Elabore en papel milimetrado una grafica f-x realice el análisis correspondiente estableciendo la relación entre las dos variables, calculando la pendiente de la grafica obtenida e interpretando el significado físico de dicha pendiente.

    Análisis de la grafica: a mayor desplazamiento mayor fuerza y por esto puede Concluir que son directamente proporcionales.

    c. Que se puede decir acerca del valor promedio de los coeficientes F/x y la pendiente de la grafica, explique y justifique su respuesta.

    Como f -kx K f/x K -f/x

    Se puede decir que es la misma por ser un factor de proporcionalidad y porque la constante k f/x es un esfuerzo contra una deformación y la pendiente de la grafica es exactamente lo mismo, es una fuerza contra una distancia.

    d. Determine el periodo de oscilación

    e. Puede calcular el valor de la velocidad y aceleración máxima para cada caso.

    Justifique su respuesta.

    Si se puede porque E: 1/2 k A^2 y A:Xmax y tenemos la constante de elasticidad del resorte se puede decir que

    como se tiene todos los datos si se puede hallar.

    e. Puede calcular el valor de la velocidad y aceleración máxima para cada caso.

    Justifique su respuesta.

    Si se puede porque E: 1/2 k A^2 y A:Xmax y tenemos la constante de elasticidad del resorte se puede decir que

     

    como se tiene todos los datos si se puede hallar.

    Como
    y A:x si se puede hallar porque se tienen todos los datos.

    PARTE B

    • con los datos obtenidos en la parte B, diseñe una tabla donde registre : # de oscilaciones, tiempos, periodo y frecuencias
    # OSCILACIONES TIEMPO PERIODO FRECUENCIA
    20 34.46 1.72 0.58
    15 24.92 1.66 0.60
    10 16.92 1.69 0.59
    8 13.47 1.68 0.59
    5 8.06 1.61 0.62
    • Elabore en papel milimetrado una grafica n-t .Realice el análisis correspondiente de la grafica obtenida. Calcule la pendiente e interprete el significado físico de la misma

    El significado físico de dicha pendiente es que da el valor de la frecuencia de un movimiento armónico simple de un péndulo.

    • Elabore en papel milimetrado la grafica t-n realice su análisis y calcule su pendiente

    Al graficar el tiempo contra el numero de oscilaciones nos da como resultado la grafica de una recta cuya pendiente nos representa el periodo de un péndulo simple.

    • Que puede decir acerca de los periodos y frecuencias de oscilación.

    Tanto los periodos y las frecuencias de un péndulo simple son linealmente independientes con respecto a la masa, eso quiere decir que no importa la masa que le coloquemos el periodo y la frecuencia no varia.

    El periodo y la frecuencia de un péndulo simple lo determina la elongación de la cuerda independiente del numero de oscilaciones y los tiempos que determinan dichos oscilaciones.

    • Establezca ecuaciones de elongación, velocidad y aceleración para este movimiento.

    FENOMENOS ONDULATORIOS

    FENÓMENOS ONDULATORIOS
    Las propiedades de las ondas se manifiestan a través de una serie de fenómenos que constituyen lo esencial del comportamiento ondulatorio. Así, las ondas rebotan ante una barrera, cambian de dirección cuando pasan de un medio a otro, suman sus efectos de una forma muy especial y pueden salvar obstáculos o bordear las esquinas.
    El estudio de los fenómenos ondulatorios supone la utilización de conceptos tales como periodo, frecuencia, longitud de onda y amplitud, y junto a ellos el de frente de onda, el cual es característico de las ondas bi y tridimensionales.
    Se denomina frente de ondas al lugar geométrico de los puntos del medio que son alcanzados en un mismo instante por la perturbación.
    Las ondas que se producen en la superficie de un lago, como consecuencia de una vibración producida en uno de sus puntos, poseen frentes de onda circulares. Cada uno de esos frentes se corresponden con un conjunto de puntos del medio que están en el mismo estado de vibración, es decir a igual altura. Debido a que las propiedades del medio, tales como densidad o elasticidad, son las mismas en todas las direcciones, la perturbación avanza desde el foco a igual velocidad a lo largo de cada una de ellas, lo que explica la forma circular y, por tanto, equidistante del foco, de esa línea que contiene a los puntos que se encuentran en el mismo estado de vibración.
    Las ondas tridimensionales, como las producidas por un globo esférico que se infla y desinfla alternativamente, poseen frentes de ondas esféricos si el foco es puntual y si el medio, como en el caso anterior, es homogéneo.
    Reflexión y refracción de las ondas
    Cuando una onda alcanza la superficie de separación de dos medios de distinta naturaleza se producen, en general, dos nuevas ondas, una que retrocede hacia el medio de partida y otra que atraviesa la superficie límite y se propaga en el segundo medio. El primer fenómeno se denomina reflexión y el segundo recibe el nombre de refracción.
    En las ondas monodimensionales como las producidas por la compresión de un muelle, la reflexión lleva consigo una inversión del sentido del movimiento ondulatorio. En las ondas bi o tridimensionales la inversión total se produce únicamente cuando la incidencia es normal, es decir, cuando la dirección,en la que avanza la perturbación es perpendicular a la superficie reflectante. Si la incidencia es oblicua se produce una especie de rebote, de modo que el movimiento ondulatorio reflejado cambia de dirección, pero conservando el valor del ángulo que forma con la superficie límite.
    En el caso de las ondas sonoras, la reflexión en una pared explica el fenómeno del eco. Si la distancia a la pared es suficiente, es posible oír la propia voz reflejada porque el tiempo que emplea el sonido en ir y volver permite separar la percepción de la onda incidente de la reflejada. El oído humano sólo es capaz de percibir dos sonidos como separados si distan uno respecto del otro más de 0,1 segundos, de ahí que para que pueda percibiese el eco la superficie reflectiva debe estar separada del observador 17 metros por lo menos, cantidad que corresponde a la mitad de la distancia que recorre el sonido en el aire en ese intervalo de tiempo (17 m = 340 m/s • 0,1 s/2).
    En los espacios cerrados, como las salas, el sonido una vez generado se refleja sucesivas veces en las paredes, dando lugar a una prolongación por algunos instantes del sonido original. Este fenómeno se denomina reverberación y empeora las condiciones acústicas de una sala, puesto que hace que los sonidos anteriores se entremezclen con los posteriores. Su eliminación se logra recubriendo las paredes de materiales, como corcho o moqueta, que absorben las ondas sonoras e impiden la reflexión.
    El fenómeno de la refracción supone un cambio en la velocidad de propagación de la onda, cambio asociado al paso de un medio a otro de diferente naturaleza o de diferentes propiedades. Este cambio de velocidad da lugar a un cambio en la dirección del movimiento ondulatorio. Como consecuencia, la onda refractada se desvía un cierto ángulo respecto de la incidente.
    La refracción se presenta con cierta frecuencia debido a que los medios no son perfectamente homogéneos, sino que sus propiedades y, por lo tanto, la velocidad de propagación de las ondas en ellos, cambian de un punto a otro. La propagación del sonido en el aire sufre refracciones, dado que su temperatura no es uniforme. En un día soleado las capas de aire próximas a la superficie terrestre están más calientes que las altas y la velocidad del sonido, que aumenta con la temperatura, es mayor en las capas bajas que en las altas. Ello da lugar a que el sonido, como consecuencia de la refracción, se desvía hacia arriba. En esta situación la comunicación entre dos personas suficientemente separadas se vería dificultada. El fenómeno contrario ocurre durante las noches, ya que la Tierra se enfría más rápidamente que el aire.
    La difracción
    Las ondas son capaces de traspasar orificios y bordear obstáculos interpuestos en su camino. Esta propiedad característica del comportamiento ondulatorio puede ser explicada como consecuencia del principio de Huygens y del fenómeno de interferencias.
    Así, cuando una fuente de ondas alcanza una placa con un orificio o rendija central, cada punto de la porción del frente de ondas limitado por la rendija se convierte en foco emisor de ondas secundarias todas de idéntica frecuencia. Los focos secundarios que corresponden a los extremos de la abertura generan ondas que son las responsables de que el haz se abra tras la rendija y bordee sus esquinas. En los puntos intermedios se producen superposiciones de las ondas secundarias que dan lugar a zonas de intensidad máxima y de intensidad mínima típicas de los fenómenos de interferencias.
    Ambos fenómenos que caracterizan la difracción de las ondas dependen de la relación existente entre el tamaño de la rendija o del obstáculo y la longitud de onda. Así, una rendija cuya anchura sea del orden de la longitud de la onda considerada, será completamente bordeada por la onda incidente y, además, el patrón de interferencias se reducirá a una zona de máxima amplitud idéntica a un foco. Es como si mediante este procedimiento se hubiera seleccionado uno de los focos secundarios descritos por Huygens en el principio que lleva su nombre.

    INTERFERENCIA

    InTRODUCCION

    Con el siguiente trabajo vamos a presentar el informe final de un proyecto que venimos realizando en clase acerca de la interferencia y el movimiento ondulatorio de la luz. El cual trata…

    En el cual desarrollaremos sus “características, formas, tamaños(o de lo que se trate tu trabajo)

    Este trabajo nos ayudara mucho academicamente por que es un trabajo muy interesante en el cual pudimos trabajar un tema que nos llamaba mucho la atencion como lo es el modelo ondulatorio de la luz.

    Interferencia y movimiento ondulatorio de la luz

    Movimiento ondulatorio de la luz

    La luz visible está formada por vibraciones electromagnéticas cuyas longitudes de onda van de unos 350 a unos 750 nanómetros (milmillonésimas de metro). La luz blanca es la suma de todas estas vibraciones cuando sus intensidades son aproximadamente iguales. En toda radiación luminosa se pueden distinguir dos aspectos: uno cuantitativo, su intensidad, y otro cualitativo, su cromaticidad. La cromaticidad viene determinada por dos sensaciones que aprecia el ojo: la tonalidad y la saturación. Una luz compuesta por vibraciones de una única longitud de onda del espectro visible es cualitativamente distinta de una luz de otra longitud de onda. Esta diferencia cualitativa se percibe subjetivamente como tonalidad. La luz con longitud de onda de 750 nanómetros se percibe como roja, y la luz con longitud de onda de 350 nanómetros se percibe como violeta. Las luces de longitudes de onda intermedias se perciben como azul, verde, amarilla o anaranjada, desplazándonos desde la longitud de onda del violeta a la del rojo.

    El movimiento ondulatorio, es un proceso por el cual se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce una oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire o de moléculas de agua por ejemplo. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; como la luz. En este caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.

    La luz vibra con distintas frecuencias cada uno de esas produce un color distinto, que van desde aproximadamente 4 × 1014 vibraciones por segundo en la luz roja hasta aproximadamente 7,5 × 1014 vibraciones por segundo en la luz violeta.

    La interferencia de la luz

    Thomas Young fue quien descubrió el fenómeno de la interferencia, que contribuyó a establecer la naturaleza ondulatoria de la luz. Fue el primero en describir y en medir el astigmatismo y en desarrollar una explicación fisiológica de la sensación del color. La interferencia, es el efecto que se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre sí, la amplitud (intensidad o tamaño) de la onda resultante depende de las frecuencias, fases relativas (posiciones relativas de crestas y valles) y amplitudes de las ondas iniciales. Por ejemplo, la interferencia constructiva se produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entrecruzan están en fase; es decir, cuando las crestas y los valles de ambas ondas coinciden. En ese caso, las dos ondas se refuerzan mutuamente y forman una onda cuya amplitud es igual a la suma de las amplitudes individuales de las ondas originales. La interferencia destructiva se produce cuando dos ondas de la misma frecuencia están completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra. En este caso, las dos ondas se cancelan mutuamente. Cuando las ondas que se cruzan o solapan tienen frecuencias diferentes o no están exactamente en fase ni desfasadas, el esquema de interferencia puede ser más complejo.

    La luz visible está formada por ondas electromagnéticas que pueden interferir entre sí. La interferencia de ondas de luz causa, por ejemplo, las irisaciones que se ven a veces en las burbujas de jabón. La luz blanca está compuesta por ondas de luz de distintas longitudes de onda. Las ondas de luz reflejadas en la superficie interior de la burbuja interfieren con las ondas de esa misma longitud reflejadas en la superficie exterior. En algunas de las longitudes de onda, la interferencia es constructiva, y en otras destructiva. Como las distintas longitudes de onda de la luz corresponden a diferentes colores, la luz reflejada por la burbuja de jabón aparece coloreada. El fenómeno de la interferencia entre ondas de luz visible se utiliza en holografía e interferometría.

     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 de 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.

     

    Deja un comentario

    Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

    Logo de WordPress.com

    Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

    Imagen de Twitter

    Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

    Foto de Facebook

    Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

    Google+ photo

    Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

    Conectando a %s

    Seguir

    Recibe cada nueva publicación en tu buzón de correo electrónico.

    %d personas les gusta esto: