Interferencia constructiva y destructiva | Física | Khan Academy en Español

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10 Jul 201619:40

Summary

TLDREl guion explora la interferencia de ondas, explicando cómo ocurre cuando dos ondas se superponen. Se describe la interferencia constructiva, donde las ondas se combinan para formar una onda más alta, y la interferencia destructiva, donde las ondas se cancelan mutuamente. Se utiliza el concepto de desfasaje para ilustrar cómo mover una fuente de onda puede cambiar de constructiva a destructiva la interferencia. Además, se menciona la cancelación de ruido como una aplicación práctica de la interferencia destructiva, demostrando cómo la interferencia de ondas es fundamental en la física y la tecnología.

Takeaways

🎵 **Fuente de sonido y onda armónica**: Se menciona que cualquier fuente de onda, como un oscilador, un remo o una bocina, puede generar una onda armónica simple.
🌊 **Interferencia de ondas**: La interferencia ocurre cuando dos ondas se superponen y se suman las contribuciones de cada una de las zonas individuales.
🔄 **Punto de equilibrio**: El punto de equilibrio es donde la onda tendría un valor de 0 y se encuentra al sumar las contribuciones de las ondas individuales.
📈 **Interferencia constructiva**: Ocurre cuando dos ondas se combinan para crear una onda más alta, siendo el doble de la altura de las originales.
🔄 **Interferencia perfecta**: Se refiere a la interferencia constructiva en la que las ondas se combinan perfectamente.
📉 **Interferencia destructiva**: Se produce cuando dos ondas se combinan para formar una onda más baja o cero, esencialmente se destruyen mutuamente.
🎧 **Aplicación práctica**: Los audífonos de cancelación de ruido utilizan la interferencia destructiva para silenciar sonidos molestos como el retumbar de motores.
🔄 **Desfase de ondas**: El desfase de pi (180 grados) o medio ciclo entre dos ondas puede cambiar la naturaleza de la interferencia de constructiva a destructiva.
📏 **Diferencia en la longitud de la ruta**: La diferencia entre las distancias que las ondas recorren hasta llegar al receptor determina si la interferencia será constructiva o destructiva.
🔗 **Condiciones para interferencia**: Si las fuentes de onda inician en fase (sin desfase de pi), las diferencias en la longitud de la ruta que son longitudes de onda enteras producirán interferencia constructiva, mientras que las mitades de longitudes de onda producirán interferencia destructiva. Si inician con un desfase de pi, las longitudes de onda enteras producirán interferencia destructiva y las mitades de longitudes de onda producirán interferencia constructiva.

Q & A

¿Qué es la interferencia de ondas y cómo se produce?
-La interferencia de ondas ocurre cuando dos ondas se superponen y se suman. Se produce cuando las ondas de dos fuentes oscilantes se encuentran en una región de espacio y se combinan para formar una onda resultante.
¿Cuál es la diferencia entre la interferencia constructiva y destructiva?
-La interferencia constructiva ocurre cuando las ondas se alinean perfectamente, aumentando la amplitud de la onda resultante. La interferencia destructiva ocurre cuando los picos de una onda se alinean con los valles de otra, cancelándose mutuamente y reduciendo la amplitud.
¿Cómo se determina si la interferencia entre dos ondas será constructiva o destructiva?
-Se determina por la diferencia en la longitud de la ruta que recorren las ondas hasta llegar a un punto de detección. Si esta diferencia es un múltiplo entero de la longitud de onda, se produce interferencia constructiva. Si es un múltiplo entero más una mitad de la longitud de onda, se produce interferencia destructiva.
¿Qué es el punto de equilibrio en el contexto de la interferencia de ondas?
-El punto de equilibrio es la posición donde la onda resultante tiene un valor de 0, es decir, donde la suma de las ondas individuales resulta en cero.
¿Qué es un desfasamiento de pi y cómo afecta la interferencia de ondas?
-Un desfasamiento de pi (180 grados) es cuando una onda comienza en un punto opuesto a la otra, como un máximo y un mínimo. Esto cambia la interferencia de constructiva a destructiva, o viceversa, dependiendo de la relación de fase inicial.
¿Cómo funcionan los audífonos de cancelación de ruido basándose en la interferencia destructiva?
-Los audífonos de cancelación de ruido generan una onda de sonido desfasada en pi con respecto al ruido indeseado, de manera que cuando ambas ondas se combinan en el oído, se cancelan mutuamente, reduciendo o eliminando el sonido molesto.
¿Qué sucede cuando dos ondas con la misma frecuencia y amplitud se superponen en fase?
-Cuando dos ondas con la misma frecuencia y amplitud se superponen en fase, se produce interferencia constructiva perfectamente, y la amplitud de la onda resultante es el doble de la de cada una de las ondas individuales.
¿Cómo se calcula la diferencia en la longitud de la ruta para dos fuentes de onda que producen interferencia?
-La diferencia en la longitud de la ruta (Δx) se calcula restando la distancia que recorre la onda de la fuente 2 (x2) de la distancia que recorre la onda de la fuente 1 (x1), ambas hasta llegar al receptor.
¿Qué condiciones deben cumplirse para que dos ondas produzcan interferencia destructiva perfectamente?
-Para obtener interferencia destructiva perfectamente, los picos de una onda deben alinearse con los valles de la otra, lo que ocurre cuando la diferencia en la longitud de la ruta es un múltiplo entero más una mitad de la longitud de onda.
¿Cómo varía la interferencia entre constructiva y destructiva al mover una fuente de onda con respecto a la otra?
-Al mover una fuente de onda con respecto a la otra, la interferencia cambia de constructiva a destructiva (o viceversa) dependiendo de si la diferencia en la longitud de la ruta es un múltiplo entero o un múltiplo entero más una mitad de la longitud de onda.

Outlines

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🎵 Interferencia de ondas: Construcción y destrucción

Este párrafo introduce el concepto de interferencia de ondas, explicando cómo ocurre cuando dos ondas se superponen. Se describen dos tipos de interferencia: constructiva y destructiva. La interferencia constructiva sucede cuando las ondas se alinean perfectamente, resultando en una onda más grande, mientras que la interferencia destructiva ocurre cuando las ondas se desfasan en 180 grados, anulándose mutuamente. Se utiliza el ejemplo de audífonos de cancelación de ruido para ilustrar cómo la interferencia destructiva puede ser útil en la vida real.

05:01

🔄 Desplazamiento de fuentes de onda y su efecto en la interferencia

Este párrafo explora cómo el desplazamiento de una fuente de onda en relación con otra afecta la interferencia. Se explica que al desplazar una fuente de onda, la interferencia puede cambiar de constructiva a destructiva, dependiendo de la alineación de los picos y valles de las ondas. Se introduce la idea de que la interferencia constructiva ocurre cuando las ondas están en fase, y la interferencia destructiva cuando están desfasadas en pi (180 grados). Además, se menciona la fórmula para determinar la diferencia en la longitud de la ruta que causa interferencia constructiva o destructiva.

10:02

🔍 Análisis detallado de la interferencia de ondas

Este párrafo profundiza en el análisis de la interferencia de ondas, explicando cómo la diferencia en la longitud de la ruta que recorren las ondas determina si la interferencia será constructiva o destructiva. Se muestra que si dos fuentes de onda comienzan en fase, la interferencia constructiva ocurre cuando la diferencia en la longitud de la ruta es un múltiplo entero de la longitud de onda, mientras que la interferencia destructiva ocurre cuando la diferencia es un múltiplo entero más una mitad de la longitud de onda. Se enfatiza la importancia de entender estos patrones para predecir y aplicar la interferencia en diferentes situaciones.

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🌌 Aplicaciones y conceptos avanzados de interferencia de ondas

El último párrafo aborda aplicaciones y conceptos más avanzados de la interferencia de ondas. Se discute cómo las fuentes de onda que comienzan con un desfase de pi (180 grados) cambian las condiciones para la interferencia constructiva y destructiva. Se explica que las diferencias en la longitud de la ruta que son mitades de longitudes de onda resultan en interferencia constructiva, en contraste con las diferencias que son longitudes de onda enteras, que causan interferencia destructiva. Finalmente, se resalta la importancia de estos conceptos en la comprensión de los patrones de interferencia en el universo y su aplicación en tecnologías como la cancelación de ruido.

Mindmap

Keywords

💡Fuente de sonido

Una fuente de sonido es cualquier objeto o dispositivo que produce ondas sonoras. En el guion, se menciona como ejemplo un oscilador, un remo en el agua o una bocina, que generan ondas armónicas simples. Esta es la base para entender la interferencia de ondas, ya que las fuentes de sonido son las que emiten las ondas que interactúan entre sí.

💡Interferencia de ondas

La interferencia de ondas es el fenómeno que ocurre cuando dos o más ondas se superponen, lo que puede resultar en una onda de amplitud modificada. En el guion, se describe cómo la interferencia de ondas ocurre cuando dos ondas se superponen, y se usa para explicar conceptos como la interferencia constructiva y destructiva.

💡Interferencia constructiva

La interferencia constructiva es un tipo de interferencia donde las ondas se superponen de tal manera que sus amplitudes se suman. Esto resulta en una onda resultante de mayor amplitud que las ondas originales. En el guion, se ilustra con el ejemplo de dos ondas que, al sumarse, producen una onda con un valor doble de las originales, como cuando las ondas se alinean perfectamente.

💡Interferencia destructiva

La interferencia destructiva es el opuesto de la constructiva, donde las ondas se superponen de tal manera que sus amplitudes se anulan mutuamente, resultando en una onda resultante de menor amplitud o incluso en ausencia de onda. En el guion, se menciona que esto sucede cuando los picos de una onda se alinean con los valles de otra, como en el caso de las audífonos de cancelación de ruido.

💡Desfasaje

El desfasaje es la diferencia de fase entre dos ondas, que puede ser de 0, pi (180 grados) o cualquier otro valor. En el guion, se explica cómo un desfasaje de pi entre dos ondas puede llevar a la interferencia destructiva, mientras que la ausencia de desfasaje conduce a la interferencia constructiva.

💡Longitud de onda

La longitud de onda es la distancia entre dos puntos consecutivos de la misma fase en una onda, como de un pico a otro pico o de un valle a otro valle. En el guion, se utiliza para describir cómo la diferencia en la distancia que recorren las ondas para llegar a un punto de detección puede resultar en interferencia constructiva o destructiva.

💡Pico

El pico es el punto más alto de una onda, representando el máximo de la amplitud de la onda. En el guion, se menciona que en la interferencia constructiva, los picos de las ondas se alinean, mientras que en la interferencia destructiva, los picos se alinean con los valles de la otra onda.

💡Valle

El valle es el punto más bajo de una onda, representando el mínimo de la amplitud. En el guion, se utiliza para ilustrar cómo, en la interferencia destructiva, los valles de una onda se alinean con los picos de otra, resultando en la cancelación de la amplitud.

💡Cancelación de ruido

La cancelación de ruido es una técnica que utiliza la interferencia destructiva para reducir el ruido. En el guion, se describe cómo los audífonos de cancelación de ruido funcionan generando una onda desfasada en pi con respecto a la onda de ruido, para cancelar el sonido molesto, como el retumbar de motores de un avión.

💡Desplazamiento de fase

El desplazamiento de fase es el cambio en la relación de fase entre dos ondas a lo largo del tiempo o el espacio. En el guion, se discute cómo el desplazamiento de una fuente de onda con respecto a otra puede resultar en interferencia constructiva o destructiva, dependiendo de la cantidad de desplazamiento y el desfasaje inicial.

Highlights

Interferencia de onda ocurre cuando dos ondas se superponen.

Interferencia constructiva se da cuando las ondas se combinan para crear una onda más alta.

Interferencia destructiva ocurre cuando las ondas se destruyen mutuamente.

Audífonos de cancelación de ruido utilizan interferencia destructiva para silenciar sonidos molestos.

La interferencia perfectamente constructiva ocurre cuando los picos de las ondas se alinean perfectamente.

La interferencia perfectamente destructiva ocurre cuando los picos de una onda se alinean con los valles de otra.

La diferencia en la longitud de la ruta entre dos fuentes de onda determina si hay interferencia constructiva o destructiva.

Si las fuentes de onda comienzan en fase, las diferencias enteras de longitudes de onda en la ruta causan interferencia constructiva.

Si las fuentes de onda comienzan con un desfase de pi, las diferencias enteras de longitudes de onda en la ruta causan interferencia destructiva.

Las diferencias de mitades de longitudes de onda en la ruta causan interferencia destructiva si las fuentes comienzan en fase.

Las diferencias de mitades de longitudes de onda en la ruta causan interferencia constructiva si las fuentes comienzan con un desfase de pi.

La interferencia destructiva puede ocurrir incluso si las ondas no están inicialmente desfasadas, sino que lo hacen durante el viaje.

La interferencia constructiva se produce cuando dos ondas se alinean perfectamente, sin importar si tienen un desfasamiento de pi.

La interferencia destructiva se produce cuando los picos de una onda coinciden con los valles de otra, independientemente del desfasaje inicial.

Las fuentes de onda no necesitan estar desfasadas desde el inicio; pueden desfasarse durante su propagación.

La teoría de la interferencia de onda es fundamental para entender patrones de interferencia en el universo.