Interferencia y Ondas Estacionarias: Conceptos Clave en Física
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INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA: se produce cuando Ar es máxima en valor absoluto.
La amplitud del movimiento resultante es máxima e igual al doble de la amplitud de los movimientos componentes, en los puntos en que la diferencia de recorrido de las ondas es cero o un número entero de longitudes de onda. Las ondas llegan en concordancia de fase a estos puntos.
INTERFERENCIA DESTRUCTIVA: se produce cuando Ar es mínima. La amplitud del movimiento resultante es nula para todos los puntos en los que la diferencia de recorrido de las ondas es un número impar de semilongitudes de onda. Las ondas llegan en oposición de fase a estos puntos.
Los vientres son los puntos donde las ondas alcanzan en concordancia de fase, para los que la amplitud alcanza la amplitud máxima.
Los nodos son los puntos donde las ondas alcanzan en oposición de fase, para los que la amplitud es nula.
Las líneas que los unen se denominan, respectivamente, líneas ventrales y líneas nodales.
ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA:
- Cuerda fija en sus dos extremos:
La frecuencia menor se denomina frecuencia fundamental o primer armónico, n=1, (dos nodos y un vientre); la siguiente, segundo armónico, n=2, (tres nodos y dos vientres) y así sucesivamente formando una serie armónica variando n.
- Cuerda fija en un extremo:
ONDAS ESTACIONARIAS EN TUBOS:
- Tubos abiertos en los dos extremos:
- Tubos abiertos en un solo extremo:
ONDAS ESTACIONARIAS: son las ondas producidas por interferencia de dos ondas armónicas de igual amplitud y frecuencia que se propagan en la misma dirección y sentido contrario, que no transportan energía. Son producidas cuando un medio limitado se ve afectado por un movimiento ondulatorio. Las ondas estacionarias son provocadas por las reflexiones que este movimiento experimenta en los extremos del medio. Una onda estacionaria es armónica de igual longitud de onda cuando es independiente del tiempo, pero varía con la posición del punto.
Viene dada por varias ecuaciones:
Yr=2Acos(kx)sen(wt) → y1=sen(wt-kx) / y2=Asen(wt+kx)
Yr=2Asen(kx)cos(wt) → y1=sen(wt-kx) / y2=Asen(wt+kx)
Yr=2Acos(kx)cos(wt) → y1=cos(wt-kx) / y2=Acos(wt+kx)
- Posición de los vientres:
- Distancia entre dos vientres consecutivos:
- Posición de los nodos:
- Distancia entre dos nodos consecutivos:
ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA:
- Cuerda fija en sus dos extremos:
La frecuencia menor se denomina frecuencia fundamental o primer armónico, n=1, (dos nodos y un vientre); la siguiente, segundo armónico, n=2, (tres nodos y dos vientres) y así sucesivamente formando una serie armónica variando n.
- Cuerda fija en un extremo: