¿Qué valor de referencia usa el nivel de intensidad sonora?

El documento indica que la intensidad de referencia es el umbral de audición, 1.0 · 10⁻¹² W/m².

¿Cómo se calcula la frecuencia de la pulsación?

Se calcula como la diferencia entre las dos frecuencias, fp = f1 – f2.

¿Qué valores de n se usan en una cuerda fija en un extremo?

El documento indica que, en una cuerda fija en un extremo o en un tubo abierto en un extremo, n toma los valores 1, 3, 5...

Fórmulas y Conceptos Clave del Movimiento Ondulatorio

Resumen

Este documento reúne los conceptos básicos del movimiento ondulatorio: pulsación, periodo, frecuencia, número de onda y velocidad de propagación. También recoge la función de onda, la intensidad y el nivel de intensidad sonora, y fenómenos como la refracción, la interferencia, las pulsaciones y las ondas estacionarias. Algunas fórmulas aparecen incompletas en el texto. El estudiante usará el documento para repasar las ecuaciones clave.

Puntos clave

La pulsación se calcula con w = 2πf y se expresa en rad/seg.
La velocidad de propagación de una onda es v = λ f, y se mide en m/s.
La frecuencia se mide en hercios (Hz).
El nivel de intensidad sonora, β, se mide en dB y usa como referencia el umbral de audición, I0 = 1.0 · 10⁻¹² W/m².
En la interferencia constructiva, la diferencia de recorridos es nλ y la diferencia de fase es 2nπ.
En la interferencia destructiva, la diferencia de fase es (2n+1)π.
La frecuencia de la pulsación es fp = f1 – f2.

Ponte a prueba

Conceptos y Fórmulas del Movimiento Ondulatorio

Conceptos Básicos

Pulsación: w = 2πf (rad/seg)
Periodo: T = (seg)
Frecuencia: f = (Hz)
Número de onda: K = (m^-1)
Velocidad de propagación: v = λ f (m/s)

Velocidad y Ecuaciones

Velocidad de las ondas transversales en una cuerda:
m: masa por unidad de longitud
Ecuación del movimiento ondulatorio armónico o función de onda: y (t, x) = A sen
Expresión de la función de onda: A sen (wt – kx)
Ecuación de la aceleración: a (t) = - Aw² cos (wt + φ₀) ó a = -w²· x (t)
Fase del movimiento: wt + φ₀

Energía en el Movimiento Ondulatorio

Energía mecánica total en la posición de equilibrio: E_M = Ec_máx = m v²_máx
Energía mecánica total: E = 2π² m A² f² = m w² A²
Energía cinética: E_C = m v²
Energía potencial elástica: E_P = K y²

Potencia e Intensidad

Potencia de onda: (W)
Intensidad de una onda: I = (J/s) ó (W/m²)
Intensidad de una onda esférica: I = (W/m²)
Desde el mismo foco:

Velocidad en Sólidos y Nivel de Intensidad Sonora

Velocidad en los sólidos:
Nivel de intensidad sonora: β = 10 log (dB)
- β: nivel de intensidad sonora (dB)
- I: intensidad del sonido (W/m²)
- I₀: intensidad de referencia, umbral de audición, 1.0 · 10^-12 (W/m²)

Fenómenos Ondulatorios

Ley de Snell y Refracción

Ley de Snell: " alt="Ley de Snell">

Sen i: seno del ángulo de incidencia
Sen r: seno del ángulo de refracción
n₂₁: índice de refracción relativo

Interferencia de Ondas

Ecuación del movimiento de dos ondas coherentes: y_r = 2A cos " alt="Interferencia">
Amplitud resultante: A_r = 2 A cos " alt="Amplitud resultante">

Transformaciones Trigonométricas

sen A + sen B = 2 · sen " alt="sen A + sen B">
sen A – sen B = 2 · cos " alt="sen A - sen B">
cos A + cos B = 2 · cos " alt="cos A + cos B">
cos A – cos B = - 2 · sen " alt="cos A - cos B">

Condiciones de Interferencia

Interferencia constructiva:
- Diferencia de recorridos: r' - r = nλ
- Diferencia de fase: Δφ = 2nπ
Interferencia destructiva:
- Diferencia de recorridos: r' – r = (2n +1) " alt="Interferencia destructiva">
- Diferencia de fase: Δφ = (2n +1)π

Pulsaciones

Frecuencia de la onda resultante: f = " alt="Frecuencia resultante">
Frecuencia de la pulsación: f_p = f₁ – f₂
Periodo: T = " alt="Periodo">

Ondas Estacionarias

Ecuación onda estacionaria (abierta por el origen): y_r = 2 A cos (kx) sen (wt)
Ecuación onda estacionaria (empieza en nodo): y_r = 2 A sen (kx) cos (wt)
Posición de los vientres: x = 2 n " alt="Posición de vientres">
Posición de los nodos: x = (2n + 1) " alt="Posición de nodos">
Distancia entre dos vientres o dos nodos consecutivos = " alt="Distancia entre nodos o vientres"> m
Distancia entre un vientre y un nodo = " alt="Distancia entre vientre y nodo"> m

Cuerdas y Tubos

Cuerda fija en sus dos extremos o tubos abiertos en los dos extremos:
- λ = " alt="Longitud de onda en cuerdas y tubos"> n: 1, 2, 3...
- f = n " alt="Frecuencia en cuerdas y tubos"> n: 1, 2, 3...
Cuerda fija en un extremo o tubos abiertos sólo en un extremo:
- λ = 4 " alt="Longitud de onda en cuerdas y tubos (un extremo)"> n: 1, 3, 5...
- f = n " alt="Frecuencia en cuerdas y tubos (un extremo)"> n: 1, 3, 5...