Traveling Waves: Crash Course Physics #17

Summary

Este video explica los conceptos básicos de las ondas viajeras utilizando una cuerda como ejemplo. Se abordan diferentes tipos de ondas, como las transversales y longitudinales, y cómo estas transportan energía. Se explica cómo las ondas tienen características como la amplitud, la frecuencia y la velocidad, y cómo se comportan cuando se reflejan o interfieren entre sí, dando lugar a fenómenos como la interferencia constructiva y destructiva. Además, se muestra cómo estos principios son aplicables a fenómenos como el sonido y los efectos de las ondas en situaciones cotidianas.

Takeaways

• 😀 Las cuerdas y cuerdas son excelentes para demostrar la física de las ondas viajeras, ya que el movimiento de la mano viaja a través de ellas como una onda.
• 😀 Las ondas se forman siempre que hay una perturbación, propagando la información sobre esa perturbación en todas direcciones, creando la forma de una onda.
• 😀 Las ondas tienen picos (crestas) y valles (troughs), y propiedades como amplitud, longitud de onda y frecuencia, que definen su comportamiento.
• 😀 La velocidad de una onda depende del medio por el que viaja, como ocurre con el sonido, que viaja más rápido en el agua que en el aire.
• 😀 Hay cuatro tipos principales de ondas: de pulso, continuas, transversales y longitudinales. Cada una tiene su propia forma de propagarse.
• 😀 Una onda transversal es aquella en la que las oscilaciones son perpendiculares a la dirección en que viaja la onda, como en el caso de la cuerda.
• 😀 Las ondas longitudinales, como las del sonido, se producen por compresión y expansión de partículas en la misma dirección que la onda se mueve.
• 😀 Las ondas transportan energía, y la energía total de una onda está relacionada con su amplitud al cuadrado (amplitud^2).
• 😀 La intensidad de una onda está relacionada con la energía que transporta y varía según el área sobre la que se distribuye.
• 😀 La intensidad de una onda disminuye conforme se aleja de su fuente, siguiendo la ley del cuadrado de la distancia en ondas esféricas, como las de un terremoto.
• 😀 Los fenómenos de reflexión e interferencia se pueden observar cuando las ondas se encuentran con un obstáculo o con otras ondas. La interferencia constructiva aumenta la amplitud, mientras que la interferencia destructiva la reduce.

Q & A

¿Qué tipo de cuerda se utiliza en el experimento del video?

Se utiliza una cuerda común y corriente, no una cuerda especial de mago que se pueda volver a unir por sí sola una vez cortada. Tampoco es una cuerda particularmente fuerte o duradera, pero tiene poderes especiales para demostrar la física de las ondas viajeras.

¿Cómo se forman las ondas en una cuerda?

Las ondas se forman cuando mueves la cuerda hacia adelante y hacia atrás. El movimiento de tu mano viaja a través de la cuerda como una onda, lo que permite observar el comportamiento de las ondas.

¿Qué es una onda transversal?

Una onda transversal es una onda en la que la oscilación es perpendicular a la dirección en la que la onda viaja. En el caso de la cuerda, los picos de la onda son perpendiculares a la longitud de la cuerda.

¿Cuál es la relación entre la frecuencia, longitud de onda y velocidad de una onda?

La velocidad de una onda se calcula multiplicando la longitud de onda por la frecuencia. La velocidad de la onda depende únicamente del medio por el que viaja, no del sonido o de la intensidad de la onda misma.

¿Qué es la interferencia constructiva?

La interferencia constructiva ocurre cuando dos ondas se combinan para formar una onda de mayor amplitud. Esto sucede cuando ambas ondas son crestas, lo que aumenta la amplitud de la onda resultante.

¿Qué es la interferencia destructiva?

La interferencia destructiva sucede cuando dos ondas de igual amplitud se combinan, pero una es una cresta y la otra un valle. Esto provoca que las ondas se cancelen entre sí, lo que da como resultado una onda plana.

¿Cómo afecta la amplitud de una onda a su energía?

La energía de una onda es proporcional al cuadrado de su amplitud. Si duplicas la amplitud de la onda, la energía será cuatro veces mayor, y si la triplicas, la energía será nueve veces mayor.

¿Qué es la velocidad de una onda y qué la determina?

La velocidad de una onda se refiere a qué tan rápido se propaga a través de un medio. Depende únicamente del medio en el que viaja, como el aire o el agua, y no de las características de la onda como la amplitud o la frecuencia.

¿Qué sucede cuando una onda se refleja en un extremo fijo?

Cuando una onda llega a un extremo fijo de la cuerda, se refleja y se invierte. Esto ocurre porque el extremo fijo no puede moverse, y la cuerda se jala hacia abajo, creando una inversión de la onda.

¿Cómo se calcula la intensidad de una onda?

La intensidad de una onda se calcula dividiendo su potencia entre el área sobre la que se distribuye. La potencia es la energía transportada por la onda por unidad de tiempo. La intensidad disminuye a medida que la onda se propaga sobre una mayor área.