MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Movimiento oscilatorio: Un movimiento oscilatorio se produce cuando al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, una fuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto a esta posición.ejemplo: péndulo de un reloj, la cuerda de una guitarra o una cuerda atada a uno de sus extremos.
para describir el movimiento oscilatorio es necesario tener en cuenta los siguientes elementos: la oscilación, el periodo, la frecuencia, la elongación y la amplitud.
La oscilación: una oscilación o ciclo se produce cuando un objeto, a partir de la determinada posición, después de ocupar todas las posibles posiciones de la trayectoria, regresa a ella.
El periodo: es el tiempo que tarda un objeto en realizar una oscilación. su unidad en el SI es el segundo y se representa con la letra T.
La frecuencia: es el numero de ciclos que realiza un objeto por segundo. La frecuencia representada por f, se expresa en el SI en hercios (Hz)
La elongación: es la posición que ocupa un objeto respecto de su posición e equilibrio.
La amplitud: denotada con A, es la mayor distancia que un objeto alcanza respecto de su posición de equilibrio. en el Sistema Internacional su unidad es m
f = 1/T y T= 1/f en el movimiento oscilatorio, la frecuencia y el periodo se relacionan entre si, siendo uno reciproco del otro.
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE: Es un movimiento oscilatorio en el cual se desprecia la fricción y la fuerza de restitución es proporcional a la elongación.
Es el que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora proporcional a su desplazamiento. Se genera entonces un movimiento periódico, es decir que se repite cada cierto intervalo de tiempo. No todos los movimientos periódicos son armónicos. Para que lo sean, la fuerza restauradora debe ser proporcional al desplazamiento.
F= K * x
F: fuerza restauradora
K: constante de elasticidad
x: distancia
Características del movimiento armónico simple:
1. Vibratorio: El cuerpo oscila en torno a una posición de equilibrio siempre en el mismo plano
2. Periódico: El movimiento se repite cada cierto tiempo denominado periodo (T). Es decir, el cuerpo vuelve a tener las mismas magnitudes cinemáticas y dinámicas cada T segundos
3. Se describe mediante una función sinusoidal (seno o coseno indistintamente)
x=A⋅cos(ω⋅t+φ0)
x=A⋅sin(ω⋅t+φ0)
A la partícula o sistema que se mueve según un movimiento armónico simple se les denomina oscilador armónico.
Magnitudes del movimiento armónico simple
- Elongación, x: Representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo y es la separación del cuerpo de la posición de equilibrio. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m)
- Amplitud, A: Elongación máxima. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).
- Frecuencia. f: El número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz). 1 Hz = 1 oscilación / segundo = 1 s-1.
- Periodo, T: El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T = 1/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).
- Fase,
φ : La fase del movimiento en cualquier instante. Corresponde con el valorφ=ω⋅t+φ0 . Se trata del ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad). Cuando se produce una oscilación completa, la fase aumenta en 2·π radianes y el cuerpo vuelve a su posición (elongación) x inicial. Esto es debido a quecos(φ)=cos(φ+2⋅π) - Fase inicial,
φ0 : Se trata del ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la elongación x del cuerpo en el instante t = 0. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad) - Frecuencia angular, velocidad angular o pulsación,
ω : Representa la velocidad de cambio de la fase del movimiento. Se trata del número de periodos comprendidos en 2·π segundos. Su unidad de medida en el sistema internacional es el radián por segundo ( rad/s ). Su relación con el período y la frecuencia esω=2⋅πT=2⋅π⋅f
o 
CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE: El movimiento armonico simple es un movimiento rectilíneo, por lo tanto:
EJEMPLOS:
1. Un cuerpo de 2kg está unido a un soporte horizontal de constante elástica k=1000N/m. si se alarga 10 cm el resorte y se deja libre, ¿cuál es la frecuencia y cuál es el período?
Datos
m= 2kg
k= 1000N/m
x= 10cm= 0, 1m
f=?
Para hallar el periodo necesitamos tener el periodo y como no lo tenemos por ahí vamos a empezar,
2. Una masa suspendida de un resorte se encuentra describiendo
un movimiento oscilatorio cuando la distancia desplazada por la masa es de
50cm, la fuerza en el resorte es de 2,5N y el periodo de oscilación es de 2s
¿de qué valor será la masa suspendida?
Datos
x= 50cm = 0,5m
F= 2,5N
T= 2s
m=?
con los datos que tenemos para hallar la masa debemos usar
la fórmula del periodo, sin embargo, de esta tampoco tenemos la constante de
elasticidad k, pero la podemos hallar, pues.
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL: https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_es.html
Onda: es una perturbación que se propaga, que transporta energía y
cantidad de movimiento, pero no transporta masa.
CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS
Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:
En función del medio en el que se propagan
- Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio material elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas que se propagan en la superficie del agua o en una explosión controlada, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.
- Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio material, pudiendo por lo tanto propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado. Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de
- Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo.
En función de su dirección
- Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.
- Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una piedra en ella.
- Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.
En función del movimiento de sus partículas
- Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas sísmicas P, las ondas sonoras y un muelle que se comprime dan lugar a una onda longitudinal.
- Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las olas del mar, las ondas que se propagan en una cuerda y las ondas sísmicas S.
En función de su periodicidad
- Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
- Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas también se denominan pulsos.
FENÓMENOS ONDULATORIOS
REFLEXIÓN: Se entiende por reflexión el cambio en la dirección de la propagación que experimenta una onda al encontrarse con un obstáculo adecuado a su naturaleza y tamaño mucho mayor a su longitud de onda.
REFRACCIÓN: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro, es decir, deben de tener índice de refracción diferente.
DIFRACCIÓN:Consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas, cuando encuentran un obstáculo.
PRINCIPIO DE HUYGENS: Todo punto de un frente de onda se considera como un foco o fuente de nuevas ondas que se propagan en todas las direcciones, con velocidad igual a la velocidad de propagación de las ondas.
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN: Establece que cuando dos o mas ondas se encuentran en determinado punto de un medio en el mismo instante, el desplazamiento resultante es la suma algebraica de los desplazamientos individuales.
ONDAS ESTACIONARIAS: Cuando dos ondas armónicas, de igual frecuencia y amplitud se propagan en el mismo medio, en la misma dirección pero en sentidos opuestos, se superponen, originando una oscilación particular, que no tiene las características de una onda viajera y por eso se define como onda estacionaria
El sonido es una onda longitudinal y mecánica, es decir, que necesita un medio material para su propagación .
al igual que toda onda, el sonido experimenta una reflexión al chocar contra un obstáculo y produce de esta manera un resultado denominado eco. Este fenómeno se basa en el hecho de que las ondas sonoras pueden reflejarse en superficies rígidas y regresa a nosotros después de cierto tiempo de emitido el sonido.
VELOCIDAD DEL SONIDO: como en todas las ondas, la velocidad del sonido depende de las características del medio donde se propaga. estos factores son la compresibilidad y la densidad. Además, de estos factores, en los gases se consideran la masa molecular del gas y la temperatura.
compresibilidad: se dice que un material es mas compresible que otro si experimenta mayor deformación o disminución del volumen cuando ambos materiales se someten a la misma presión. a menor compresibilidad del medio mayor rapidez del sonido.
densidad: a menor densidad del medio mayor rapidez de propagación del sonido. por ejemplo si dos sólidos tienen la misma comprensibilidad, el sonido se propaga con mayor rapidez en el menos denso.
masa molecular: en los gases cuando la masa molecular es menor, la rapidez de propagación del sonido aumenta.
temperatura: en los gases ocurre que, a mayor temperatura, mayor es la velocidad, ya que al aumentar la temperatura, la rapidez de las moléculas del medio aumenta, lo que ocasiona un incremento en la rapidez de la propagación.
CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
LABORATORIO: https://www.geogebra.org/m/AYGByu4P
escoge una amplitud y la frecuencia, dale inicio y podrás observar las diferentes ondas que puedes formar con las frecuencias y amplitudes del rango.
1. Cambia la frecuencia a 11 y la amplitud a 2. ¿como es el sonido?, ahora cambia nuevamente la frecuencia a 1001 y la amplitud a 6 ¿se genera el mismo sonido que con las condiciones anteriores? si la respuesta es no ¿como es este nuevo sonido? ¿a que se debe a que sea diferente?
2. ¿cuál de las dos condiciones mostradas en la simulación es la que permite que sean mas o menos ondas?¿por que?
3. ¿entre que condiciones escuchas un sonido agudo?
4. ¿entre que condiciones escuchas un sonido grave?
5. escribe 5 conclusiones sobre la actividad experimental (las conclusiones deben hacer alusión a las aplicaciones que puedes encontrar de las ondas sonaras en la cotidianidad)
2. ¿cuál de las dos condiciones mostradas en la simulación es la que permite que sean mas o menos ondas?¿por que?
3. ¿entre que condiciones escuchas un sonido agudo?
4. ¿entre que condiciones escuchas un sonido grave?
5. escribe 5 conclusiones sobre la actividad experimental (las conclusiones deben hacer alusión a las aplicaciones que puedes encontrar de las ondas sonaras en la cotidianidad)
LA LUZ
Luz es una radiación electromagnética y generalmente nos referimos a la que nos es visible. La luz se transmite en forma de ondas cuyo reflejo ilumina las superficies permitiéndonos, de esta manera, ver los objetos y los colores a nuestro alrededor.
Los colores que el ojo humano puede distinguir se sitúan dentro de lo que se denomina el espectro visible de la luz.
En este sentido, la luz se manifiesta mediante longitudes de onda, en el extremo de las ondas más largas tenemos el tipo de radiación como el de las ondas de radio, y en el extremo de las ondas más cortas se encuentran los rayos gamma. Ambos extremos del espectro son invisibles para la visión humana.
Las formas en que se propaga la luz son definidas en lo que se conoce como el espectro electromagnético. La luz visible se encuentra entre la luz infrarroja y la luz ultravioleta.
Como fuente de luz nos referimos a todo lo que origina energía, ya sea en términos visibles o invisibles como, por ejemplo:
*el sol produce luz en forma de energía lumínica, dentro del espectro electromagnético que se encuentra entre la luz visible y la luz ultravioleta,
*las fuentes de alimentación que generan luz eléctrica con tecnologías de eficiencia y ahorro energético como las luces LED, y
*las fuentes denominadas espirituales que otorgan a los fieles luz espiritual o luz divina.
INTERFERENCIA DE LA LUZ
Debido a la naturaleza ondulatoria de la luz, es posible observar que dos haces de luz generan interferencia entre sí, la cual ocurre cuando en un mismo punto coinciden dos o más ondas, siendo su composición constructiva o destructiva. Para observar estas interferencias luminosas es necesario que las ondas individuales mantengan una relación de fase estable, es decir, que las fuentes tengan la misma frecuencia y que sus haces sean casi paralelos. Cuando esta situación predomina, se dice que las fuentes son coherentes. Si las fuentes son distintas no es posible la producción de interferencia con un patrón definido, ya que las ondas emitidas son independientes y no guardan relación de fase en el transcurso del tiempo.
DIFRACCIÓN DE LA LUZ
En el recuento histórico sobre la naturaleza de la luz, se mencionó la importancia que este fenómeno tuvo en su momento. Por otra parte, recordemos que las ondas al rodear un obstáculo presentan deformaciones, que posteriormente continúan su camino. En el caso de las ondas de luz esto se traduce en la nitidez de la sombra proyectada por un objeto opaco.
La difracción se observa mejor cuando la luz es coherente, es decir, cuando las ondas luminosas se encuentran en fase, propiedad que tiene la luz monocromática o de un solo color, como por ejemplo las lámparas de neón o el láser
Para analizar la difracción de la luz, considera una rendija, como las del experimento de Young, iluminada por una fuente. Supón que la luz atraviesa la rendija y se proyecta sobre una pantalla. Una primera apreciación nos llevaría a pensar que sobre la pantalla se proyecta la imagen de la rendija, sin embargo, en realidad aparecen franjas brillantes y oscuras. Según el principio de Huygens, la rendija actúa como infinidad de rendijas muy finas que producen interferencia.
Uno de los ejemplos más comunes de la utilización del polaroid son los lentes que nos protegen del Sol. El eje de transmisión de estos lentes es vertical debido a que la mayor parte del resplandor que vemos procede de superficies horizontales.
Si levantas tu dedo pulgar, con el brazo extendido, y lo miras con un solo ojo puedes observar que cambia su posición, con respecto al fondo, según el ojo con el que se mire. Esto se debe a que, por estar en posiciones levemente diferentes, las imágenes que observa cada ojo presentan una pequeña diferencia. El cerebro recibe estas dos imágenes y, al combinarlas, produce la sensación de profundidad.
Las películas en tercera dimensión se filman tomando dos imágenes desde puntos levemente separados. Estas dos imágenes se proyectan juntas pero con una polarización vertical y otra con polarización horizontal.
Sin anteojos especiales cada ojo recibe las dos imágenes y el resultado es la visión borrosa. Pero si se utilizan anteojos de manera que una lente tenga el eje polarizante horizontal y la otra vertical, cada ojo ve solamente una de las imágenes y el cerebro, al combinarlas, produce la sensación de profundidad.
Otra aplicación de la polarización de la luz se encuentra en los cristales líquidos. En ellos los átomos o las moléculas están dispuestos en un esquema similar al de un cristal sólido. Sin embargo, ese esquema no es completamente rígido, se puede variar mediante cambios de temperatura o mediante un estímulo eléctrico. En estos cristales como los utilizados en las pantallas de las calculadoras, un estímulo eléctrico produce un cambio en la dirección del eje de transmisión de la luz.
Cuando la luz se refleja, se polariza en dirección paralela a la superficie reflectante. Por ejemplo, la luz solar que se refleja en la carretera, está polarizada horizontalmente. Por eso, es conveniente que los anteojos para el sol que se utilizan al conducir un vehículo, sean de vidrios polarizadores con ejes verticales, de esta manera se evita el reflejo.
PREPARACIÓN PRUEBAS SABER 11Debido a la naturaleza ondulatoria de la luz, es posible observar que dos haces de luz generan interferencia entre sí, la cual ocurre cuando en un mismo punto coinciden dos o más ondas, siendo su composición constructiva o destructiva. Para observar estas interferencias luminosas es necesario que las ondas individuales mantengan una relación de fase estable, es decir, que las fuentes tengan la misma frecuencia y que sus haces sean casi paralelos. Cuando esta situación predomina, se dice que las fuentes son coherentes. Si las fuentes son distintas no es posible la producción de interferencia con un patrón definido, ya que las ondas emitidas son independientes y no guardan relación de fase en el transcurso del tiempo.
En el recuento histórico sobre la naturaleza de la luz, se mencionó la importancia que este fenómeno tuvo en su momento. Por otra parte, recordemos que las ondas al rodear un obstáculo presentan deformaciones, que posteriormente continúan su camino. En el caso de las ondas de luz esto se traduce en la nitidez de la sombra proyectada por un objeto opaco.
La difracción se observa mejor cuando la luz es coherente, es decir, cuando las ondas luminosas se encuentran en fase, propiedad que tiene la luz monocromática o de un solo color, como por ejemplo las lámparas de neón o el láser
Para analizar la difracción de la luz, considera una rendija, como las del experimento de Young, iluminada por una fuente. Supón que la luz atraviesa la rendija y se proyecta sobre una pantalla. Una primera apreciación nos llevaría a pensar que sobre la pantalla se proyecta la imagen de la rendija, sin embargo, en realidad aparecen franjas brillantes y oscuras. Según el principio de Huygens, la rendija actúa como infinidad de rendijas muy finas que producen interferencia.
POLARIZACIÓN DE LA LUZ
La polarización se define como el desplazamiento instantáneo de las partículas que oscilan. Un ejemplo muy práctico se da cuando se propagan ondas a través de una cuerda, al envía impulsos perpendiculares las partículas vibran de arriba abajo y la transmisión es perpendicular a la dirección del movimiento, formándose así el plano de vibración.
Si la cuerda atraviesa dos rendijas una perpendicular y la otra horizontal es posible que el plano de vibración de la cuerda no presente dificultad al pasar por la primera rendija pero no podrá hacerlo por la segunda, como se observa en la figura.
Este efecto observado evidencia que la luz presenta un comportamiento similar al de las ondas transversales, ya que si fuese su comportamiento igual al de una onda longitudinal, no se produciría variación alguna en la oscilación de la onda.
En 1669, Erasmus Bartholín halló un indicio de la polarización de la luz al descubrir que un cristal de calcita, conocido como espanto de Islandia, producía una doble imagen cuando se observaba a través de él. Huygens explicó el fenómeno afirmando que cuando una onda llegaba al cristal se dividía en dos: una que se propaga en todas las direcciones a través del cristal y otra cuya velocidad dependía de la dirección respecto a una línea especial del cristal.
Por otra parte, Newton explicó que las partículas que formaban el flujo de luz se orientaban de manera diferente al entrar al cristal. Posteriormente, Etiene Malus, en 1808, encontró que esta propiedad sólo se presenta en algunas sustancias, por lo que Young concluyó que la luz era una onda transversal y que el plano en el cual se encuentran contenidas se denomina plano de polarización.
Actualmente se sabe que la luz es una onda electromagnética, que es producida por la vibración de los electrones y que un solo electrón que vibra emite una onda electromagnética polarizada.
Así, si el electrón vibra en dirección vertical emite luz con polarización vertical, y si vibra en dirección horizontal emite luz horizontalmente polarizada. Esto se debe a que los electrones no tienen un plano de vibración privilegiado, por lo cual vibran en muchas direcciones.
Las fuentes de luz comunes, como la luz de la bombilla incandescente o una lámpara fluorescente o el Sol o una vela, emiten luz no polarizada, debido a que están compuestas por ondas ubicadas en diferentes planos que varían al azar.
Debido a que el ojo humano no distingue entre la luz polarizada y la no polarizada, y menos la luz conformada por ambas, se hace necesario la utilización de un dispositivo para identificarlas. Algunos cristales tienen la propiedad de absorber ondas de luz que vibran en diferentes planos y permitir el libre paso de aquellas ondas que están contenidas en determinado plano. Estos cristales se denominan polarizadores. Verifiquemos algunas características de estos cristales y su forma de polarizar la luz:
Todos los cristales transparentes de forma natural, cuya estructura no es cúbica, tienen la propiedad de cambiar el plano de polarización a un solo plano. La dirección del plano de polarización que transmite el cristal se llama eje del cristal. Otros cristales, en su interior, hacen que la luz no polarizada vibre en dos planos perpendiculares entre sí, como es el caso del cristal de Islandia. Estos cristales reciben el nombre de birrefringentes. Los cristales birrefringentes cambian de color según el ángulo con el que son observados, a esta propiedad se le llama dicroísmo y por ello también se denominan dicroicos.
Hay otro grupo de cristales que en su interior realizan la misma función que los anteriores, pero, absorben uno de los planos y transmiten el otro plano de vibración. La herapatita, que es utilizada en la construcción de filtros de polaroid, es un ejemplo de estos cristales.
El filtro polaroid fue diseñado por Edwin Land, en 1928, y consiste en una serie de moléculas ordenadas de manera paralela entre sí, que actúan como un par de ranuras permitiendo que cierta orientación de polarización pase sin que haya absorción de energía, a esta orientación se le conoce como eje del polaroid. Si transmite polarización horizontal, el eje del polaroid es horizontal y si la transmisión es vertical el eje del, polaroid es vertical.
Si levantas tu dedo pulgar, con el brazo extendido, y lo miras con un solo ojo puedes observar que cambia su posición, con respecto al fondo, según el ojo con el que se mire. Esto se debe a que, por estar en posiciones levemente diferentes, las imágenes que observa cada ojo presentan una pequeña diferencia. El cerebro recibe estas dos imágenes y, al combinarlas, produce la sensación de profundidad.
Las películas en tercera dimensión se filman tomando dos imágenes desde puntos levemente separados. Estas dos imágenes se proyectan juntas pero con una polarización vertical y otra con polarización horizontal.
Sin anteojos especiales cada ojo recibe las dos imágenes y el resultado es la visión borrosa. Pero si se utilizan anteojos de manera que una lente tenga el eje polarizante horizontal y la otra vertical, cada ojo ve solamente una de las imágenes y el cerebro, al combinarlas, produce la sensación de profundidad.
Otra aplicación de la polarización de la luz se encuentra en los cristales líquidos. En ellos los átomos o las moléculas están dispuestos en un esquema similar al de un cristal sólido. Sin embargo, ese esquema no es completamente rígido, se puede variar mediante cambios de temperatura o mediante un estímulo eléctrico. En estos cristales como los utilizados en las pantallas de las calculadoras, un estímulo eléctrico produce un cambio en la dirección del eje de transmisión de la luz.
Cuando la luz se refleja, se polariza en dirección paralela a la superficie reflectante. Por ejemplo, la luz solar que se refleja en la carretera, está polarizada horizontalmente. Por eso, es conveniente que los anteojos para el sol que se utilizan al conducir un vehículo, sean de vidrios polarizadores con ejes verticales, de esta manera se evita el reflejo.
REFLEXIÓN DE LA LUZ
Al igual que las ondas sonoras, la luz se refleja cuando incide sobre un medio material. Se distingue dos tipos de reflexión: Reflexión especular: la luz se refleja sobre una superficie pulimentada, como un espejo. Reflexión difusa: la luz se refleja sobre una superficie rugosa y los rayos salen rebotados en todas direcciones.
Se distinguen dos tipos de objetos que emiten luz:
*Objetos luminosos o fuentes primarias
*Objetos iluminados o fuentes secundarias
Cuando la luz incide sobre un objeto, puede ser transmitida, absorbida o reflejada.
• El factor de reflexión (FR) indica el porcentaje de luz que se refleja. Al reflejar, devuelve la imagen al medio en mayor o menor proporción según sus propias características.
• El factor de reflexión (FR) se obtiene dividiendo la cantidad de luz que se refleja por la que incide sobre la superficie.
En el gráfico observamos que el rayo incidente y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano.
La perpendicular al plano de reflexión se denomina normal (N).
El ángulo de incidencia (i), es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal N.
El ángulo de reflexión (r), es el que forma el rayo reflejado con la normal N.
A la luz reflejada la llamamos claridad, es siempre menor que la incidente (llamada iluminación), el FR es siempre menor que la unidad, y como siempre se refleja algo de luz, nunca puede ser nulo.
LEY DE LA
REFLEXIÓN
Debido al comportamiento ondulatorio de la luz, en ella e cumple la ley de la reflexión, es decir, que el angulo de incidencia (i) es igual al ángulo de reflexión.
Para comprender mejor la reflexión de la luz vamos a apoyarnos en el principio del tiempo mínimo de Fermat. Considera un rayo de luz que viaja de A a B, donde A esta en el mismo medio que B, cruzando por un punto de un espejo. Si la luz viaja de A hasta B en el mínimo tiempo debe describir una trayectoria en línea recta. Pero si la luz viaja de A hasta B cruzando por un punto del espejo, ¿Cuál será la trayectoria en la que gasta menos tiempo?
Una trayectoria podría ser la mostrada por los vectores de líneas continuas en la parte a de la siguiente figura.
ACTIVIDAD DE LABORATORIO.
Ingresa a la siguiente pagina https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_es.html entra a cada una de las opciones que te muestran para que practiques y entiendas en que consiste la actividad de laboratorio, luego realiza lo que te pide la siguiente guía
GUÍA DE PRÁCTICA – REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN DE LA LUZ.
OBJETIVO: Visualizar los efectos de la reflexión y refracción de la luz en diferentes medios.
EQUIPOS Y MEDIOS
*Herramienta phet reflexión y refracción de la luz.
PROCEDIMIENTO PRÁCTICO.
1. Dale click en el botón rojo para que salga el rayo de luz, en la parte superior izquierda ponlo en onda para que pueda visualizar más cosas.
2. Dala click en el recuadro de normal y ángulo. (date cuenta que la medición de ángulos se está dando es con respecto al eje y, nosotros lo medimos es con respecto al eje x aplica propiedades y dame el ángulo que se forma con respecto al eje x)
3. En la parte derecha encontraras los materiales donde se va a hacer el análisis, pon en el primer recuadro aire y en el segundo en vidrio y diligencia la siguiente información en los colores, rojo, amarillo, azul y verde.
4. En la parte izquierda media encontraras un medidor de tiempo: que les muestra como es la onda en queda haz de luz (originar, el reflejado y el refractado), la velocidad que te dice cuál es la velocidad en cada haz de luz (originar, el reflejado y el refractado), y lo mismo para la intensidad.
¿Cómo son cada una de las anteriores características en la situación anterior?
5. Diligencia el recuadro, e identifica la velocidad, el tiempo y la intensidad de cada haz de luz con cada uno de los colores pero cambiando los materiales asi:
*Aire – agua
*Agua – aire
*Agua – vidrio
*vidrio- aire.
6. Si un rayo de luz pasa del agua al aire, ¿se aleja de la normal o se acerca a ella? Por qué
7. Como cambia el brillo del haz internamente reflejado cuando el ángulo incidente es menor o mayor que el ángulo refractado?
8. Realiza 5 conclusiones de la práctica de laboratorio (reflexiones suyas)
CORRIENTE ELÉCTRICA
maassss
ResponderEliminarQue wena pagina xd
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