Es cuando las ondas chocan entre si , puede que unas onda vengan de la derecha y se encuentran con otras que vienen de la izquierda
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Respuesta:
Explicación:
Cuando dos ondas se encuentran en un punto o una región del espacio, el resultado es una nueva onda cuya perturbación es la suma de las perturbaciones de las dos ondas originales. A continuación consideramos la superposición e interferencia de ondas armónicas.
Se denomina interferencia al resultado de la superposición de dos o más ondas armónicas.
Ondas estacionarias
Este fenómeno es un caso particular de interferencia. Se produce cuando una onda llega a una superficie y se refleja totalmente.
Existen varios tipos de ondas estacionarias: podemos diferenciar fácilmente aquellas que se producen al pulsar una cuerda tensa (como se hace en un piano) de las que se producen al excitar por uno de sus extremos una columna gaseosa (como ocurre en los instrumentos musicales de viento)
EJEMPLOS Y SIMULACIONES
Origen de las ondas estacionarias en una cuerda
Una onda estacionaria se puede considerar como la interferencia de dos movimientos ondulatorios armónicos de la misma amplitud y longitud de onda: una incidente que se propaga de izquierda a derecha y otra que se propaga de derecha a izquierda. La onda estacionaria resultante no es una onda de propagación.
En la siguiente simulación, la velocidad de propagación se ha fijado en la unidad v = 1. De modo, que la longitud de onda λ = 1/f.
Instrucciones
En el control de edición titulado Frecuencia introducimos la frecuencia f del movimiento ondulatorio armónico.
Observar que una onda estacionaria se origina por la superposición de dos movimientos ondulatorios armónicos de la misma frecuencia que se mueven en direcciones opuestas, uno incidente y otro reflejado.
Comprobar que la onda incidente experimenta un cambio de fase de π cuando se refleja en el origen x = 0.
Ondas estacionarias en una cuerda fija por sus extremos
Considérese ahora una cuerda fija en los extremos. La cuerda tiene un conjunto de modos normales de vibración, cada uno con una frecuencia característica.
En la simulación se muestra la interferencia entre una onda incidente que se mueve de izquierda a derecha y otra onda que se mueve de derecha a izquierda, ambas de la misma amplitud y de la misma longitud de onda. La longitud de onda se mantiene invariable en una unidad (l = 1) y debe modificarse la longitud L de la cuerda para observar los distintos modos de vibración, a fin de satisfacer la relación l = 2L/n, con n = 1,2,3....
Instrucciones
En el control de edición titulado longitud de la cuerda introducimos 0.5, 1, 1.5, 2, ...y observamos los distintos modos de vibración.
Observar que la separación entre dos nodos consecutivos es de media longitud de onda (es decir, 0.5 unidades).
Comprobar que el primer modo de vibración (n = 1), se establece en una cuerda de longitud L = 0.5.
Comprobar que el segundo modo de vibración (n = 2), se establece en una cuerda de longitud L = 1.
Comprobar que el tercer modo de vibración (n = 3), se establece en una cuerda de longitud L = 1.5.
Comprobar los restantes modos de vibración.
Modos de vibración de una cuerda sujeta por ambos extremos
Las ondas estacionarias no son ondas de propagación sino los distintos modos de vibración de la cuerda. A continuación se visualizarán los modos de vibración de una cuerda bajo tensión, simulando una experiencia de laboratorio: Una cuerda horizontal está sujeta por uno de sus extremos, del otro extremo cuelga un platillo en el que se ponen pesas. Una aguja está pegada al centro de la membrana de un altavoz y por el otro extremo está sujeta a la cuerda. Cuando se conecta el generador de ondas al altavoz la aguja vibra. Se trata de un sistema oscilante, la cuerda, y la fuerza oscilante proporcionada por la aguja. Cuando la frecuencia de la fuerza oscilante que marca el generador coincide con alguno de los modos de vibración de la cuerda, la amplitud de su vibración se incrementa notablemente (una situación de resonancia). La experiencia simulada, difiere de la experiencia de laboratorio, en que no se modifica la tensión T de la cuerda sino la velocidad v de propagación de las ondas. La relación entre una y otra magnitud viene dada por la expresión: v = (T/rl)1/2, siendo rl la densidad lineal de masa de la cuerda. En la experiencia de laboratorio que se simula, la cuerda tiene una unidad de longitud y las frecuencias de los distintos modos de vibración son, por tanto, v/2, v, 3v/2, 2v, ...Siendo v la velocidad de propagación de las ondas en la cuerda.
Instrucciones
Establecer la velocidad de propagación introduciendo un valor en el control de edición titulado Velocidad de propagación. Por ejemplo, establecer sucesivamente las velocidades de propagación 4, 8, etc.
Introducir la frecuencia de la fuerza oscilante, en el control de edición titulado Frecuencia (Hz).