Ondas, Interacciones y Movimiento Circular en Física

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Ondas

Ondas Armónicas y Estacionarias

Una onda armónica es aquella que está originada por una perturbación que realiza un movimiento armónico simple (MAS). Por lo tanto, todos sus puntos oscilan realizando un MAS con la misma amplitud.

En cambio, una onda estacionaria se produce por la superposición de ondas armónicas con la misma frecuencia, amplitud y sentido opuesto. Esto provoca que todos los puntos, exceptuando los nodos, realicen un MAS, pero cada uno con diferente amplitud. Estas ondas estacionarias se producen en una región limitada del espacio, como una cuerda. En este caso, la longitud de la cuerda influye en las frecuencias permitidas. A diferencia de las ondas armónicas simples, cuya frecuencia no depende del medio en el que se propagan.

Los puntos de una onda estacionaria están todos en fase o en desfase entre sí. Sin embargo, en las ondas armónicas, sus puntos pueden estar desfasados, en fase o en oposición de fase entre sí.

Difracción por Doble Rendija

La difracción es la propiedad de las ondas, en un espacio de tres dimensiones, de bordear un obstáculo con un tamaño similar o menor al de su longitud de onda (λ). Según el principio de superposición de Huygens, cualquier punto del frente de ondas actúa como foco emisor de ondas secundarias. Por lo tanto, cuando hay una doble rendija, cada una con un tamaño similar al de λ, actuarán como dos focos puntuales emisores de ondas.

Cuando dos focos puntuales con la misma frecuencia emiten los máximos en fase, se producen interferencias. En los puntos cuya diferencia de distancia entre ambos focos sea múltiplo de la longitud de onda (n·λ = r1 - r2) habrá interferencia constructiva. En los que r1 - r2 sea igual a (2n-1)λ/2, la interferencia es destructiva. Ocurriendo así que haya zonas de sombra y luz.

Interacciones Gravitatoria y Eléctrica

Parecidos: La dirección de ambas es hacia el centro y sus módulos son semejantes.

Diferencias:

  • El sentido de las interacciones gravitatorias es de atracción, mientras que el de la eléctrica puede ser de atracción o repulsión.
  • La gravitatoria la provoca la masa y la eléctrica las cargas.
  • La interacción gravitatoria siempre responde a una misma constante (G), es decir, siempre está actuando, mientras que la eléctrica depende del medio en el que se encuentren los objetos.

Movimiento Circular y Fuerza de Lorentz

Para deducir el radio en un movimiento circular bajo la influencia de la fuerza de Lorentz, se parte de la segunda ley de Newton (F = m·a). Como solo hay aceleración normal, a = v2/r. La fuerza de Lorentz es F = q·v·B. Igualando ambas expresiones: m·v2/r = q·v·B. Para que dos partículas tuvieran el mismo radio, su carga, masa y velocidad deben ser las mismas. Por lo tanto, no podemos asegurar que tengan la misma masa.

Fuerza Conservativa

Sea cual sea la trayectoria, el trabajo realizado por una fuerza conservativa será el mismo.

Imagen Virtual

Sí, se forma una imagen virtual porque nuestro ojo interpreta que todos los rayos vienen de ese punto, donde realmente nunca llegan a pasar.

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