Principios Físicos de la Propagación Ondulatoria y el Movimiento Armónico Simple

Fundamentos de la Ondas y el Movimiento Armónico Simple

Reflexión y Refracción de Ondas

Llamamos reflexión al fenómeno por el cual, al llegar una onda a la superficie de separación de dos medios, es devuelta al primero de ellos junto con una parte de la energía del movimiento ondulatorio, cambiando su dirección de propagación.

Llamamos refracción al fenómeno por el cual, al llegar una onda a la superficie de separación de dos medios, penetra y se transmite en el segundo de ellos junto con una parte de la energía del movimiento ondulatorio, cambiando su dirección de propagación.

Cuando una onda sufre alguno de estos fenómenos, sus características cinemáticas cambian: la velocidad y la longitud de onda se modifican, pero la frecuencia se mantiene constante.

La razón entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante igual a la razón entre las respectivas velocidades de propagación del movimiento ondulatorio. Esta cantidad constante se denomina índice de refracción.

Se define el ángulo límite como aquel ángulo de entrada para el cual el rayo se refracta con un ángulo de 90º. Para ángulos superiores a este, se produce el fenómeno de la reflexión total, en el cual el rayo se reflejaría en la superficie con el mismo ángulo de entrada.

Movimiento Armónico Simple (M.A.S.)

Características Generales del M.A.S.

Un cuerpo o una partícula describe un movimiento periódico cuando las variables posición, velocidad y aceleración de su movimiento toman los mismos valores después de cada intervalo de tiempo constante denominado periodo.

Una partícula describe un movimiento vibratorio y oscilatorio cuando se desplaza sucesivamente a un lado y a otro de su posición de equilibrio, repitiendo a intervalos regulares de tiempo sus variables cinemáticas.

Magnitudes Características del M.A.S.

• Vibración y Oscilación: Distancia recorrida por la partícula en un movimiento completo de vaivén.
• Centro de Oscilación: Punto medio de la distancia que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por la partícula móvil.
• Elongación: Distancia que en cada instante separa la partícula móvil del centro de oscilación, tomando este como origen de las elongaciones.
• Amplitud: Valor máximo de la elongación, es decir, la distancia entre el origen y el punto extremo.
• Periodo (T): Tiempo empleado por la partícula en efectuar una oscilación completa.
• Frecuencia (f): Número de oscilaciones efectuadas en la unidad de tiempo.
• Pulsación (ω): Número de periodos comprendidos en 2pi unidades de tiempo.