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VÍDEO CLASE 2º C 8 de febrero - Contenido educativo

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Subido el 8 de febrero de 2021 por Mª Del Carmen C.

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muy bien vale venga a ver voy a buscar aquí los ejercicios para tener esa mano 00:00:01
aquí en nuestra prueba corta sólo van a ser dos ejercicios como solamente dos 00:00:11
estamos en el 3 no vale pues venga vamos con el 3 veis los enunciados desde casa 00:00:19
Sí. Vale, venga. Dice, una onda armónica esférica tiene intensidad de 6 por 10 a la menos 8 vatios por metro cuadrado a 20 metros del foco emisor. Si no hay absorción, esto significa que no hay pérdida de energía. Calcula. La energía emitida por el foco emisor en un minuto. Nos quedamos ahí pensándolo de la fórmula y demás. ¿No? Pues venga, vamos a ello. Vamos al ejercicio número 3. A ver. 00:00:27
A ver, ¿qué nos dice? Que tenemos una onda armónica cuya intensidad es 6 por 10 elevado a menos 8 vatios entre metro cuadrado. 00:00:54
A ver, aquí dejamos los micrófonos quitados, venga. Luego habláis. 00:01:12
A ver, esto es a 20 metros. ¿Esto qué significa? Vamos a ver. 00:01:16
Que va a haber aquí un centro emisor a 20 metros. Se mide una intensidad que es esta de aquí, de 6 por 10 elevado a menos 8 vatios por metro cuadrado. ¿Esto lo entendéis? Es decir, esta intensidad es cuando la distancia es de 20 metros, porque a otra distancia habrá otra intensidad. ¿Esto está claro? ¿Sí? Vale. 00:01:24
Venga, dice, calcula la energía emitida en un minuto. Es decir, nos pregunta la energía por tiempo, siempre que el tiempo, a ver, nos digan esto es un minuto. ¿Vale? Entonces, esta es de las cosas que os digo. Fijaos en las unidades. Esto es una W. A ver, fijaos en las unidades que las unidades nos dan mucha información. ¿Vale o no? 00:01:48
Si yo tengo que la intensidad se expresa en vatios entre metro cuadrado, realmente me está diciendo que la intensidad es igual a potencia entre superficie, ¿sí o no? ¿Os dais cuenta cómo algunas cosillas pueden salir así? Vale, entonces, esto por un lado. 00:02:13
Por otro, la potencia que es igual, ¿a qué es igual? ¿Alguien lo sabe? Es trabajo, ¿no? O energía, energía nos conviene ponerlo aquí ahora, entre tiempo, ¿vale? 00:02:33
Entonces, vamos a unir todas las cosas. Nos quedaría que la intensidad es igual a potencia, que es energía entre tiempo, y a su vez esta potencia entre superficie, ¿vale? 00:02:50
Esta expresión, pues no la sabemos, o bien la deducimos, ¿de acuerdo? 00:03:03
Entonces, ¿qué me está preguntando? 00:03:09
Me está preguntando la energía para un... 00:03:12
Sí. 00:03:17
A ver, cuando tú estás hablando de vatios, mira, la potencia se mide en vatios, ¿no? 00:03:20
La energía se mide en julios, el tiempo en segundos. 00:03:26
Entonces, vatio es julio entre segundo. 00:03:30
¿Sí? ¿Vale? 60 vatios son 60 julios en cada segundo. ¿Entendido? 00:03:32
Sí, bueno. Es dividido, pero es por cada segundo. ¿De acuerdo? 00:03:42
Entonces, a ver, si yo quiero calcular la energía, lo único que tengo que hacer es despejar de aquí. 00:03:47
Energía será igual a la intensidad por el tiempo y por la superficie. 00:03:53
Aquí, digamos que lo que lleváis peor es eso de las superficies, que hacéis cosas muy raras. 00:04:00
Si nos está diciendo que es una onda esférica, entonces esta superficie será la superficie de una esfera. 00:04:07
¿Sí o no? 00:04:19
La superficie de una esfera que es 4 por pi por r al cuadrado. 00:04:20
¿De acuerdo? 00:04:27
Esto, por favor, sabedlo bien, ¿eh? 00:04:28
Lo tenéis que saber bien. 00:04:30
Entonces, la energía será igual a la intensidad por el tiempo por 4 pi r cuadrado. Ya sí tenemos todos los datos que nos preguntan, ¿de acuerdo? 00:04:31
Una cosa importante. ¿Esta R qué es? Sería el radio. Pero el radio, a ver, si yo tengo aquí un centro emisor y la intensidad aquí la mido de 6 por 10 elevado a menos 8 vatios por metro cuadrado, esta R realmente sería el radio de una onda esférica. ¿Lo veis? Esa distancia. Esa distancia realmente es un radio. ¿Entendido? Para una onda esférica. ¿Eso está entendido o no? 00:04:44
Entonces, a ver, nos quedaría la intensidad, que es 6 por 10 elevado a menos 8 vatio metro cuadrado. Esto es un 8. A ver, por el tiempo, es 1 minuto 60 segundos. 00:05:11
por 4 pi r cuadrado, 4 por pi por r, que me ponen que es 20 metros, ¿no? 00:05:26
Sí, 20 metros al cuadrado, ¿de acuerdo? 00:05:39
¿Vale? Y así sale la energía. ¿En qué va a dar esa energía? ¿En qué unidades? 00:05:44
En julios, ¿no? Tiene que dar, ¿no? Vale. 00:05:48
A ver, entonces, esto nos da 1,8 por 10 elevado a menos 2, julios. ¿Entendido? ¿Sí o no? Pero entendéis todo lo que está alrededor, no solamente lo que es la formulita. 00:05:51
Pero, Fe, el 1 minuto te lo daba el enunciado, ¿no? 00:06:08
Sí, dice en un minuto, ¿vale? Venga, luego dice la amplitud, a ver, pregunta, la amplitud de la onda a los 40 metros, ¿vale? Sí, a los 20 metros, lo voy a poner por aquí, aquí, si a los 20 metros es de 4 milímetros, ¿vale? 00:06:11
Entonces, mirad, me dicen que la amplitud es de 4 milímetros cuando la distancia es 20 metros, ¿vale? Entonces, a ver, para que esto, sí, a ver, cuando la distancia es 20 metros se refiere a este radio, eso es. 00:06:37
¿Qué voy a llamar? Bueno, radio de esa onda esférica, de esos frentes de onda que se originan, ¿de acuerdo? ¿Entendéis o no? ¿Sí? A ver, si yo llamo a esta r sub 1 y llamo a esta amplitud a sub 1, voy a llamar a esta distancia r sub 2 y a esta amplitud que estoy buscando a sub 2, ¿de acuerdo? 00:06:59
Podría llamarla como quisiera, pero bueno, por poner un poco de orden, que es 20 metros es la primera distancia que nos dan. ¿De acuerdo? A ver, entonces, el otro día os dije que había, digamos, dos expresiones que nos viene bien a la hora de relacionar la amplitud, la distancia y la intensidad, ¿vale? 00:07:19
Por un lado tenemos que A por R es constante. ¿Qué significa esto? Pues que A su 1 por R su 1 es igual a A su 2 por R su 2, que es la que nos conviene considerar ahora puesto que tenemos la relación entre amplitud y R, distancia. ¿De acuerdo? 00:07:41
A ver, pero también tenemos esta otra. ¿Os acordáis la que llamamos la ecuación de la ira? ¿Vale o no? A ver, y sub 1 entre y sub 2. A ver, que me sale hoy torcidísimo escribiendo. Vamos a intentar que esto salga lo mejor posible. A ver, ahí. 00:08:00
Mirad, que el truco está para poner aquí r sub 1 al cuadrado, r sub 2 al cuadrado 00:08:15
¿Por qué digo el truco? El truco está para acordarse en hacer esto así, ¿de acuerdo? 00:08:24
1, 1, 1, ¿eh? ¿Vale? ¿Sabéis este truquillo, no? Para que os ha parado a acordaros 00:08:29
Entonces esto sería a sub 1 al cuadrado y aquí a sub 2 al cuadrado 00:08:35
Vale, entonces, fijaos que esta relación que yo he puesto aquí realmente saldría de aquí, ¿lo veis? Vale, si cojo esta parte, entonces, a ver, yo relaciono a sub 1 con a sub 2, vale, y a ver, ¿qué tenemos? 00:08:40
La amplitud es 4 milímetros cuando la distancia es de 20 metros. A2 es lo que estoy buscando y R2 es 40 metros. ¿De acuerdo? A ver, aquí no me hagáis reglas de 3 ni nada por el estilo porque si no lo vais a hacer mal. ¿Vale? ¿Por qué? Ahora vamos a verlo. 00:09:02
Mirad. Otra cosa. Si a mí me han dado la amplitud del enunciado en milímetros, yo puedo dar el resultado en milímetros también. Quito metro con metro y doy la amplitud en milímetros. ¿De acuerdo? Venga, entonces, a sub 2 será igual a 4 milímetros por 20 entre 40. ¿De acuerdo? ¿Vale? 00:09:23
entonces nos sale pues 22 milímetros vale a ver por qué digo que no utilicéis reglas de 3 porque 00:09:52
esto que nos ha salido a mayor distancia la amplitud nos ha salido más pequeña no es una 00:10:05
relación inversa si haces como una regla de 3 probablemente lo ponéis como relación directa 00:10:11
y os sale al revés os alemán poner todo esto nada de reglas de tres expresiones está claro 00:10:16
¿vale? y ya está 00:10:22
2 milímetros, no hay más 00:10:25
¿nos hemos entrado todos? ¿no hay problema? 00:10:26
¿qué te pasa? 00:10:29
¿qué te pasa? 00:10:30
las situaciones que nos hemos tirado 00:10:31
¿qué te pasa? 00:10:33
¿que qué estamos haciendo? 00:10:36
esta parte, mira, así, esta 00:10:38
la amplitud de la onda a los 40 metros 00:10:40
si a los 20 metros 00:10:42
es de 4 milímetros, ¿de acuerdo? 00:10:44
sí, esta 00:10:49
¿profe? 00:10:50
¿entonces por qué baja la amplitud de la onda 00:10:51
cuando aumentamos el radio? 00:10:54
Porque, a ver, porque realmente, vamos a ver, ¿dónde está esto? 00:10:57
Realmente, si yo tengo aquí el centro emisor, ¿aquí qué ocurre? 00:11:01
Aquí lo que ocurre es que si me voy más lejos, 00:11:07
digamos que está, a ver si te explico con una cosa muy sencilla. 00:11:12
Imagínate que esto es un sonido, ¿de acuerdo? 00:11:19
Una onda que es un sonido y a una distancia, 00:11:21
Esta, por ejemplo, tú escuchas una intensidad y digamos que el sonido está, por ejemplo, amplificado con los altavoces, ¿no? ¿Vale? Y luego te vas para acá, ¿qué ocurre? Pues que esa amplitud es más pequeña, ¿no? Cuanto más lejos. 00:11:23
Sí, de amplitud está relacionado 00:11:42
con lo amplificado que pueda estar un sonido 00:11:45
o no, por ejemplo, para que lo podáis entender 00:11:47
¿Vale? 00:11:49
Entonces, digamos que si como que sientes 00:11:51
la onda menos, cuanto más lejos 00:11:53
te vas, es para que lo entiendas 00:11:55
Si se percibe de otra manera, se percibe menos 00:11:57
Vale, venga, vamos a seguir 00:11:59
Vamos a seguir entonces con este ejercicio 00:12:01
¿Vale? Con el 4 00:12:03
Venga 00:12:05
El 4 estaba hecho, por cierto, sí, ¿verdad? 00:12:09
Que me sonaba, o el 5, ¿no? 00:12:12
Mande el 5 y 6, eso es. A ver, vamos con el 5. El 5 dice, uno de los extremos de una cuerda tensa de 6 metros de longitud oscila transversalmente con un movimiento armónico simple. ¿Eso qué es? ¿Eso qué significa? A ver, tenemos una cuerda, ¿no? 00:12:14
Sí. Que es un péndulo. A ver, no, estamos en las ondas. Las partículas actúan como osciladores armónicos, con un movimiento armónico simple. Pero dice una cuerda. Vamos a hacer el dibujito. A ver, venimos para acá. A ver, venga. 00:12:32
Yo tengo una cuerda, ¿no? Que va avanzando, de manera que la onda avanza de esta manera. Yo, digamos, aplico aquí el centro emisor, aquí estaría el centro emisor. Aquí aplico la energía, ¿de acuerdo? Esto es una cuerda. 00:12:54
¿Y qué ocurre? Que la onda avanza así. Esto sería el avance de la onda. Bueno, lo estoy poniendo así, pero que podría ponerlo en otro sentido, pero me refiero que está en el eje X. ¿De acuerdo? 00:13:10
Y ahora, fijaos lo que dice el enunciado. Vamos a ver si nos venimos para acá. A ver si me hace caso esto. Aquí. Oscila transversalmente con un movimiento armónico simple. ¿Esto qué significa? 00:13:24
Eso no es lo de la velocidad de las partículas. 00:13:39
Claro, a ver, que las partículas, imaginaos una que estuviera aquí, ¿qué va a hacer? 00:13:42
Va a moverse hacia arriba y hacia abajo, es decir, hay una vibración producida por un movimiento armónico simple, ¿de acuerdo? 00:13:47
Por eso la cuerda es una onda transversal, ¿vale? 00:13:58
La cuerda es una onda transversal. 00:14:04
¿Qué te pasa, David? 00:14:13
¿El qué? 00:14:15
Los hercios indican frecuencia. 00:14:17
Sí, sí, seguro que lo he mencionado, pero si se refiere a la batida constante, o sea, la del paz, 00:14:22
pues lo que pasa es el camino de la onda este, por lo que se mueve la... 00:14:27
A ver, yo cuando tengo... A ver, vamos a responder a esto que nos viene bien también para se comprender cosas. 00:14:32
A ver, cuando tenemos, por ejemplo, y así lo vemos en el sonido, por ejemplo, ¿vale? Para que lo entendáis. Cuando nosotros tenemos, por ejemplo, representado una onda, puede ser una onda sonora, ¿vale? Nosotros vamos a representarlo, pues como estamos haciendo ahora, ¿no? Mediante una función sinusoidal o función del coseno también, es una onda armónica, función del seno o del coseno. Tiene este aspecto, ¿de acuerdo? 00:14:41
Empecemos aquí, en el origen de coordenadas, que sería el seno, o empezando aquí, que sería el coseno. 00:15:07
¿De acuerdo? 00:15:13
En este aspecto. 00:15:14
Entonces, esto, ¿qué dije el otro día? 00:15:15
Si yo voy, por ejemplo, si yo voy desde este punto hasta este punto, esto se llama longitud de onda. 00:15:18
¿Sí o no? 00:15:25
Y sabemos que la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales. 00:15:26
¿Sí o no? 00:15:30
¿Sí? 00:15:33
A mayor longitud de onda, menor frecuencia, ¿no? ¿Sí o no? ¿Sí? Entonces, ¿esto qué quiere decir? Que si yo tengo, a ver, una, puedo representar, imagínate que yo represento una onda así, con grandes longitudes de onda, quiere decir que la frecuencia, ¿cómo son? Frecuencia es pequeña. ¿Sí o no? 00:15:33
Y si yo junto mucho, es decir, si yo pongo esto así, imaginaos que yo represento así la onda. Tenemos una longitud de onda pequeña, tengo entonces frecuencia grande. ¿Vale o no? 00:16:03
Este movimiento, que estoy diciendo aquí 00:16:18
porque este movimiento en una cuerda 00:16:32
depende de cómo sea la onda 00:16:34
pero en una cuerda, aquí concretamente 00:16:35
al ser transversal 00:16:37
ese movimiento es 00:16:39
hacia arriba y hacia abajo 00:16:41
¿de acuerdo? Si estoy hablando 00:16:43
de sonido 00:16:45
Si estoy hablando de sonido, el movimiento es transversal, es acá. Es decir, si avanza en este sentido, el movimiento sería como hacer esto así todo el tiempo. ¿Vale? En el caso del sonido. ¿Vale o no? Sí, sigue. 00:16:46
¿Con él? 00:17:03
Con él, no te entiendo 00:17:08
Hay dos movimientos, ¿no? 00:17:09
Uno es como en la tierra 00:17:11
El grande cual... 00:17:13
A ver 00:17:15
¿Traslación y rotación? 00:17:15
Sí 00:17:17
¿Y ahora qué tiene que ver con esto? Cuéntamelo 00:17:18
Sí, aquí hay uno de avance de la onda 00:17:19
Que es este, de aquí 00:17:23
Y otro, el movimiento armónico simple 00:17:25
Que es hacia acá 00:17:27
¿De acuerdo? Este estaría en el eje X 00:17:27
esto estaría en el eje X 00:17:30
hacia la izquierda o hacia la derecha 00:17:33
y esto estaría en el eje Y 00:17:34
¿de acuerdo? 00:17:36
Vale, yo ya he asumido que el de que se mueve la onda 00:17:38
es el eje X 00:17:41
pero una vez me pregunté si existían dos movimientos 00:17:41
armónicos simples 00:17:44
uno así y otro más pequeño 00:17:45
y me dijiste que sí 00:17:48
A ver, a ver 00:17:50
hay un movimiento armónico simple de cada una 00:17:51
de las partículas, de cada una de las partículas 00:17:54
no solamente esta partícula, sino todas las partículas 00:17:57
¿Pero todas las que son estáticas y se mueven por la onda, o sea, lo que tienen que hacer, o tienen otro movimiento de la onda? 00:17:59
No, a ver, es a la vez, digamos que va avanzando, yo te decía que va avanzando hacia la derecha o hacia la izquierda la onda, pero es que estas partículas a su vez tienen movimiento armónico simple. 00:18:07
Perfecto. 00:18:19
A ver, vale, se mueve así. 00:18:22
Sí. 00:18:25
Eso ya lo he asumido. 00:18:25
Sí. 00:18:27
Ahora, mientras se va moviendo 00:18:27
Hacen así, ¿no? 00:18:29
Eso es 00:18:31
Pero solo es este movimiento, ¿no? 00:18:31
Además del otro que ya es 00:18:35
No hace una cosa así 00:18:36
Otro movimiento a la vez 00:18:39
¿No, verdad? 00:18:41
El que haces tú así, con ese movimiento 00:18:43
Realmente corresponde al movimiento armónico 00:18:45
Simple, así 00:18:47
Así 00:18:48
Bueno, pues déjalo 00:18:49
Y piensa y luego lo hablamos en otro momento 00:18:53
Venga, vamos a seguir, que si no, no avanzamos 00:18:55
Es que me gustaría acabar con algunos ejercicios. A ver, ¿qué? No, porque la cuerda es transversal y además lo está diciendo el problema. A ver, repito, en el problema te está diciendo, vamos a ver, que oscila, se trata de una cuerda y oscila transversalmente. Es que aunque no lo sepas te lo dice, ¿de acuerdo? Venga, ahora, vamos a ver qué nos dice el problema todo esto. Vamos a ver. 00:18:57
Dice, uno de los extremos de una cuerda tensa de 6 metros de longitud oscila transversalmente con un movimiento armónico de frecuencia 60 Hz. Las ondas generadas alcanzan el otro extremo de la cuerda en 0,5 segundos. A ver qué nos dice el problema. Tanta explicación aquí. A ver, venga, ahí, vamos a ver. 00:19:22
Mira, está diciendo que la longitud de la cuerda es de 6 metros. Esto por un lado. Por otro lado dice que la frecuencia con la que oscilan las partículas es de 60 hercios. ¿Vale? Dice, las ondas generadas alcanzan el otro extremo en 0,5 segundos. ¿Para qué creéis que me dan esto? 00:19:43
A ver, la onda avanza, yo lo pongo así exagerado, pero realmente una cuerda raramente va a hacer esto, va a hacer una cosa más o menos así, ¿de acuerdo? ¿Vale? De manera que podemos pensar que esta distancia es la que se recorre, realmente incluso menos, digamos que podríamos hacer incluso, depende de la tensa que esté la cuerda, ¿vale? 00:20:07
Pero podríamos considerar que esto es una distancia y la estoy dividiendo entre un tiempo, ¿me daría qué? 00:20:37
Si yo divido una distancia entre un tiempo, una velocidad. 00:20:45
Es decir, a mí me dan estos datos para que yo calcule la velocidad de fase, ¿de acuerdo? 00:20:49
De manera que la velocidad de fase la puedo calcular, o la de avance de la onda, como la longitud entre el tiempo. 00:20:53
Es decir, los 6 metros entre el tiempo, que son 0,5 segundos. 00:21:01
Bueno, pues con esto tendría ya la velocidad de fase, que es 12 metros por segundo. 00:21:11
Vale. A ver, mirad, me está preguntando, ¿cuál es la longitud de onda? 00:21:16
¿Cuál es? Y el número de onda, K. 00:21:23
lambda y acá y sé por un lado que v es 12 metros por segundo que lo acabamos de 00:21:26
hallar y sé que la frecuencia vale 60 hercios 00:21:33
venga entonces como puedo calcular lo que me están pidiendo a ver decidme 00:21:39
hay una fórmula directa no para relacionar la velocidad con holanda o 00:21:44
Venga, vamos a ello. V igual a lambda por F, ¿no? De manera que lambda es igual a V entre F, es decir, 12 metros por segundo entre 60 hercios, ¿vale? 00:21:50
¿De acuerdo? Y nos sale entonces 0,2 metros. Esa es la longitud de onda. Y también está preguntando K, el número de onda. ¿Alguien se acuerda lo que es K? 00:22:17
No, no. Hemos dicho que en física, ¿cómo es? Es el número de longitudes de onda que hay en la distancia 2pi. Entonces, tengo que poner aquí 2pi, ¿de acuerdo? 2pi entre lambda. No lo confundáis con química, ¿eh? ¿De acuerdo? A ver si la vamos a liar. 00:22:32
Entonces, si se landa que es 0,2, pues tendría 2pi entre 0,2 metros, ¿de acuerdo? Sale, pues, 10pi o 31,4. 00:22:54
Claro, pero podemos utilizar un compro de conversión, ¿no? 00:23:12
También. 00:23:16
Si hacemos primero un entrelanda, porque lo entendemos mejor así como concepto, y después pasamos de resultado de metros a menos 1, ¿a qué va a ser? 00:23:17
En un examen de selectividad no te lo van a admitir bien. ¿No, Laliés? ¿Está a 100 metros? Arriba pasa como metros a la menos una. Ya, esto estaría en radianes. Mucho cuidado con los radianes, que los radianes vienen de aproximaciones de un movimiento circular uniforme. ¿Ya os acordáis la relación que existía entre…? No sé si os acordaréis. 00:23:23
No. A ver, por ejemplo, v igual a omega por r. Esto lo hemos utilizado en... Esto lo utilizamos, por ejemplo, en gravitación, ¿no? Vale. Fijaos una cosa. ¿Por qué quiero ver esto? 00:23:52
A ver, un inciso, aquí, que no tiene, bueno, tiene que ver y no tiene que ver. A ver, así vamos viendo cosas. A ver, ¿aquesta es la expresión, si yo pongo omega como 2pi entre t y lo multiplico por r, la expresión que hemos utilizado en gravitación varias veces para calcular, por ejemplo, la velocidad a parte del periodo? ¿Sí o no? Pues me voy a esta parte. 00:24:10
¿Vale o no? A ver, esta expresión viene de un movimiento circular uniforme, pero es que es una aproximación la que se hace, en la que fi es prácticamente igual al seno de fi, aquí ya la fastidiamos, esto viene de esta aproximación, si esto está en radianes y el seno de fi no tiene dimensiones, los radianes van a aparecer y desaparecer así como las fórmulas como por arte de magia. 00:24:34
Es decir, por eso no os liéis. ¿Por qué digo esto? Porque aquí, aunque tuviéramos que poner radianes, esto se mide en metros a la menos uno. Por ejemplo, la velocidad se mide en metros por segundo, la velocidad angular en radianes por segundo y esto estaría multiplicado por metro. 00:25:04
a que parece que han desaparecido los radianes. 00:25:21
Pero es que ¿por qué viene de esta aproximación? 00:25:23
¿De acuerdo? 00:25:25
¿De acuerdo? 00:25:27
Radianes, esto sería radianes por metro entre segundo, 00:25:30
pero los radianes parece que desaparecen. 00:25:32
Pero es que viene de esta aproximación previa, ¿vale? 00:25:34
En la que se dice que un ángulo es, 00:25:37
que el seno de un ángulo es prácticamente igual a un ángulo. 00:25:39
Son las aproximaciones que te los tiene que hacer. 00:25:41
¿De acuerdo? 00:25:43
Pero, ¿esto de qué manera nos va a afectar a la hora de hacer el ejercicio? 00:25:44
Nada, nada. 00:25:50
Nada más, que si nosotros, a ver, aquí nosotros ponemos, si nos preguntan el número de onda, no vamos a complicarlo en la vida. 00:25:51
2pi entre lambda, sustituimos aquí metros y ponemos k en metros a la menos 1, punto. 00:25:57
Simplemente estoy resolviendo, digamos, la duda de por qué aparecen aquí, digamos, parece que desaparecen estos radianes. 00:26:03
¿De acuerdo? 00:26:09
Vale. 00:26:10
Este cálculo hay que hacerlo con la calculadora en radianes. 00:26:12
este cálculo 00:26:15
no, para nada 00:26:21
¿y cómo te entiendes? es que profesor, hemos usado 00:26:22
cálculos con calculador en radianes 00:26:25
o transgrados 00:26:27
a ver, cuando aparezca 00:26:27
vamos a ver, cuando aparezca una ecuación 00:26:30
de onda, por ejemplo 00:26:33
imaginaos que pone 00:26:34
y de xc igual a 00:26:36
seno de omega t menos 00:26:39
k por x más y sub cero 00:26:41
y yo tengo que trabajar con esto, con el ángulo 00:26:42
entonces este ángulo se pone en radianes, ¿de acuerdo? 00:26:45
Y lo demás normal, ¿no? 00:26:49
Lo demás normal, sí, normal, no hace falta. 00:26:50
¿Vale? 00:26:53
Venga, ¿puedo seguir? 00:26:54
Que ya estoy... 00:26:57
Venga, a ver, ¿dónde estamos? 00:26:59
A ver, la diferencia de fase de oscilación existente 00:27:01
entre dos puntos de la cuerda separados 10 centímetros. 00:27:04
A ver, volvemos a la diferencia de fase que aparece 8.000 veces. 00:27:08
A ver, vamos a ver. 00:27:11
Hoy los apuntes va a estar aquí tomando, pero bueno. 00:27:13
A ver, diferencia de fase, delta. 00:27:15
La diferencia de fase, ¿cómo se calcula? 00:27:18
A ver, el truquillo que os dije es, si yo quiero calcular una diferencia de fase, ¿qué es? 00:27:21
Pues omega t menos k por x más phi sub cero menos omega t menos k por x más phi sub cero. 00:27:27
Y es, ¿qué hace poniendo lo mismo? 00:27:36
Pues ahora, una vez que lo hemos puesto, ¿qué hacemos? 00:27:40
miramos lo que nos dice el enunciado 00:27:43
¿qué nos dice el enunciado? 00:27:45
nos dice, a ver 00:27:46
la diferencia de fase 00:27:48
de oscilación existente entre dos puntos de la cuerda 00:27:51
separados 10 centímetros, es decir 00:27:53
si están separados 10 centímetros 00:27:55
quiere decir que voy a tener 00:27:58
un XU1 00:27:59
y un XU2 00:28:01
¿sí o no? 00:28:03
para el mismo instante 00:28:05
para el mismo tiempo T 00:28:06
tanto este como este, ¿lo veis o no? 00:28:09
Sí, a ver, depende de lo que me digan 00:28:11
Nuria, tú coges y dices 00:28:15
omega t menos k por x más pi sub cero 00:28:17
menos omega t, lo pones así 00:28:19
uno y otro, que se resta 00:28:21
y luego te vas al problema y dice 00:28:22
la diferencia de fase entre dos puntos 00:28:24
que están separados, x 00:28:26
centímetros, lo que sea, en este caso concretamente 00:28:28
me está diciendo 00:28:31
10 centímetros, ¿no? 00:28:32
Entonces, si están separados 00:28:35
un punto de otro 10 centímetros 00:28:37
quiere decir que hay un x1 y hay un x2 00:28:38
Y le pongo x1 y x2. De manera que phi sub cero fuera. Omega t, porque es el mismo instante, omega t fuera. ¿De acuerdo? Me quedaría entonces k que multiplica a x2 menos x1. ¿Vale? 00:28:40
A ver, una vez que llego aquí, si es el número de onda, sustituyo directamente. Si no lo sé, ¿qué tengo que hacer? Pues lo calculo a partir del anda o lo pongo en función del anda. De manera que quedaría que delta es igual a k, k que nos haya salido, estaba por aquí, 31,4, que esto si queréis se puede poner como 10pi, ¿vale? 00:28:54
¿Sí o no? Venga, 10 pi. Por esta distancia me dicen que es 20 centímetros, ¿no? Hoy 20 centímetros, me lo estoy inventando. 10 centímetros, gracias. Venga, 10 centímetros. Es decir, 10 centímetros pasado metros, 0,1, ¿no? ¿Sí o no? 00:29:19
Venga. Y a ver. Que sale pi, ¿no? Pi, ¿qué? En radianes, que es como medimos los... ¿Cómo? ¿Dónde? 00:29:45
A ver, no, a ver, lo he puesto así a costa para que quede, a ver, es que los ángulos quedan más bonitos y quedan en función de pi, ¿no? En lugar de decir que es 3,14, ¿no? 3,14 radianes, ¿qué es eso de 3,14 radianes? 00:30:06
Nada. Entonces, este dato que sale, a ver, vamos a ponerlo aquí, como 31,4, yo lo puedo poner como 10pi metros a la menos 1, ¿de acuerdo? ¿Sí o no? 00:30:23
Sí, ¿pero para qué lo vas a poner así? 00:30:40
Pues porque delta, así lo dejo en forma de pi, pues como se tiene que poner los ángulos en función de pi, pi medios, pi, 2pi, lo que sea. 00:30:41
También se puede dejar así, tampoco te van a decir, pero vamos, que queda más bonito, nada más. ¿Vale? ¿Puedo seguir? Son radianes, claro, esto es un ángulo, son radianes. Estoy restando, a ver, estoy restando radianes de radianes o lo que me queda son radianes. ¿De acuerdo? Vale, venga, vamos con el siguiente. Vamos con el siguiente. 00:30:50
Pero, profe, 0,1, ¿dónde lo has obtenido? 00:31:16
En plan, ¿qué valores? 00:31:19
A ver, me voy aquí otra vez. 00:31:21
Porque dice que son 10 centímetros. 00:31:23
¿De acuerdo? 00:31:25
¿Sí o no? 00:31:27
Vale, vale. 00:31:28
¿Alguna cosilla más del problema? 00:31:29
Venga, vamos con el 6. 00:31:32
Venga, a ver, vamos con este. 00:31:35
Nos dice, una partícula de masa 5,0. 00:31:39
El 5,0 simplemente es para decirnos que no es una aproximación, que es el 5, ¿eh? 00:31:42
Vale, gramos oscila como viento armónico simple, en torno a un punto, una frecuencia de 12 hercios y una amplitud de 4 centímetros. 00:31:51
En el instante inicial la elongación de la partícula es nula. 00:31:58
Si dicha oscilación se propaga en una dirección que tomamos como eje o X, con una velocidad de 6,0 metros por segundo, 00:32:01
escribe la ecuación que representa la onda dimensional originada. 00:32:08
A ver, vamos a ver, vamos a ir apuntando todos los datos. A ver, ¿qué tenemos por aquí? Bueno, pues venga, tenemos una masa que dicen que es 5,0 gramos, ¿vale? La frecuencia es de 12 hercios y nos dice que la amplitud es 4 centímetros. 00:32:11
dice que en el instante inicial es decir para t igual a 0 la elongación es nula y igual a 0 vale 00:32:39
aquí concretamente nos tendrían que decir también porque si no entonces no puedo calcular el valor 00:32:50
de 50 tendrían que decirnos esto esto lo vamos a presuponer no lo dice el problema es que si no 00:32:58
tendría que darnos un valor de x de acuerdo vale entonces a ver esto para 00:33:06
que es cuando nos digan el tiempo inicial es 00:33:11
para calcular si su cero fase inicial nos dicen las condiciones para que yo 00:33:16
pueda calcular la fase inicial de acuerdo si o no es decir yo voy a 00:33:22
calcular la fase inicial con esto, con lo que ocurre para t igual a cero. 00:33:29
¿Entendido? ¿Sí? Pues venga, vamos. Tengo que obtener una expresión, una expresión 00:33:34
y de xt que va a ser igual en forma genérica a por el seno de omega t menos k por x más 00:33:42
phi sub cero. Vamos a suponer también que va hacia la derecha, dice que está en el 00:33:54
g o x, vamos a suponer que va hacia la derecha, 00:33:57
lo voy a poner en función del seno, que es lo habitual, 00:33:59
aunque el resultado ahí aparece en función del 00:34:01
coseno. ¿De acuerdo? 00:34:03
No pasa nada ponerlo en función 00:34:06
de una de otra. Lo que sí tiene 00:34:07
que pasar es lo siguiente, si yo pongo una 00:34:09
expresión de una onda 00:34:11
en función del seno, si quiero 00:34:13
ponerla luego en función del coseno, tengo que 00:34:15
ver que hay un desfase de pi medios. ¿De acuerdo? 00:34:17
Pero bueno, no es el caso, 00:34:20
tampoco os compliqueis la vida. 00:34:21
A ver, entonces, tengo que obtener 00:34:23
todo esto. A ver, conozco la a, 00:34:25
Sí, ¿no? 4 centímetros. Omega, ¿cómo puedo calcular omega? A ver, vamos a ir calculando. ¿Cómo puedo calcular omega? Omega en función de qué? De F, ¿no? 00:34:27
¿Cómo? No, el que esto dices, a mí me da esto, me da esto y yo tengo que suponer que esto es así porque si no entonces no puedo resolver el problema, ¿de acuerdo? 00:34:40
¿Vale? 00:34:57
¿Dónde? 00:35:02
¿Dónde? 00:35:05
A por seno de omega t menos k por x más x es 0. 00:35:08
No. 00:35:19
Ya verás cómo no. 00:35:21
Venga, lo vamos a ver. 00:35:23
Ya verás cómo no. 00:35:24
A ver, vamos a ir poniendo aquí un poco de orden. 00:35:24
A ver. 00:35:28
Omega, 2pi por f, ¿no? Sería 2pi por 12, pues vamos a dejarlo así en función de pi, que queda muy bonito, 24pi radianes entre segundo, ¿vale? Ya tengo omega. A ver, la k, ¿cómo la puedo calcular? ¿Cómo puedo calcular k? ¿Puedo calcularla de alguna manera? 00:35:29
Sacando la longitud de onda. 00:35:56
Por ejemplo, ¿y cómo puedo sacar la longitud de onda? 00:35:58
Con la frecuencia. 00:36:02
Con la frecuencia. Bueno, a ver, ¿nos dice algo así especial? No nos dice nada. Bueno, un momento, que no lo hemos apuntado. La velocidad, 6 metros por segundo. Digo yo, me falta algo. 00:36:03
Entonces, venga, ¿cómo calculamos entonces la K? Decidme. 00:36:19
Ay, que me sale aquí de todo. 00:36:24
Velocidad es igual a la actitud de agua por frecuencia. 00:36:26
V no es igual a omega entre K 00:36:30
Directamente 00:36:36
Ah, pues también 00:36:38
Se puede hacer así con esta 00:36:39
Entonces, a ver 00:36:43
Será igual a omega entre V 00:36:46
Es decir 00:36:49
Omega 24 pi 00:36:50
Entre V 00:36:53
Que es 6 00:36:55
¿De acuerdo? 00:36:56
También podemos trabajar así, ¿eh? O bien, podemos ir por este camino. Tiene que salir lo mismo. 24 entre 6, 4, pues 4pi. 4pi metros a la menos 1. Ya tengo K. Y ahora, me falta phi sub 0. Venga, ahora vamos. Venga, Paula, vamos al phi sub 0. A ver qué pasa aquí. 00:36:57
A ver, las condiciones son las siguientes 00:37:17
La y y la x valen 0 cuando t vale 0 00:37:21
Me voy a la ecuación que está de aquí 00:37:27
A ver, la copio otra vez 00:37:29
Voy a poner aquí de 0, 0, x, t, ¿de acuerdo? 00:37:31
Igual a A por el seno de omega por cero menos K por cero más phi sub cero 00:37:36
¿Lo veis o no? 00:37:50
¿Sí? 00:37:53
De manera que, a ver, esto me dicen que vale cero 00:37:53
Porque me dicen que la elongación vale cero 00:37:58
Entonces, realmente tengo que A por el seno de, a ver qué tengo aquí, 0 por omega por 0, menos K por 0, 0, más phi sub 0, phi sub 0, esto es igual a 0. 00:38:02
¿Lo veis? ¿Sí o no? ¿Veis lo que he hecho? Paula, ya te he resuelto la duda. 00:38:15
De manera que aquí, por un lado, la A no puede ser 0, ¿no? Luego entonces, para que esto se cumpla, el seno de phi sub 0 tiene que ser igual a 0. 00:38:21
Y cogemos siempre, a ver, no es solamente 0, sino también, por ejemplo, 2pi es 0, el seno, el pi también, ¿de acuerdo? Pero vamos a coger el más pequeño, es decir, vamos a coger el ángulo más pequeño que cumpla esta condición. En este caso, 0 radianes, ¿de acuerdo? Ya sé que hay muchos más, pero cogemos el más pequeño, ¿entendido? 00:38:31
¿Sí o no? Luego, a ver, ¿podemos escribir la ecuación de onda? ¿Qué es lo que queremos hacer? Vamos a ver, sería A, es poner esta, a ver, es poner esta, pero con ya todos los datos que conozco, la A era 4 centímetros, normalmente se trabaja en el sistema internacional, pondremos 0,04, ¿no? 00:38:56
por el seno de 00:39:21
omega. A ver, omega nos ha salido 00:39:24
¿Esto qué es? A ver, esto es obtener la ecuación 00:39:27
que me están preguntando. Y obtengo la ecuación 00:39:31
pero tengo que sacarla. A ver, la ecuación se obtiene 00:39:34
poniendo la ecuación genérica y luego 00:39:36
sustituyo con todas las magnitudes características. ¿De acuerdo? 00:39:40
¿Sí? A ver, venga, a ver. 00:39:45
Entonces, a ver, omega es 24pi. Pues pongo 00:39:47
me vengo aquí, 24 pi por t, ¿vale? Menos k, k me ha salido 4 pi, pues ponemos 4 pi por x más pi sub 0, que es 0. 00:39:49
Y me queda, ¿en qué? En metros, en el sistema internacional. Esta es la ecuación que me está preguntando. 00:40:08
¿Lo veis o no? ¿Sí? Vale. Ya digo que la resolución que da ahí la da en función del coseno, pero bueno, 00:40:12
Se puede dar en función del seno, que es lo más habitual. A ver, después, vamos a ver. Tengo aquí una masa. ¿Para qué me dan la masa? Dicen, a ver dónde está el ejercicio. Calcula la energía que transmite la onda generada por el oscilador. ¿Cuál es la energía que transmite la onda? A ver si pensamos un poquito. 00:40:17
A ver, si yo tengo una onda, la que sea, así por ejemplo, se transmite a lo largo de la onda una energía, a lo largo de todas las partículas a partir del centro emisor, ¿no? 00:40:40
A ver, el centro emisor realmente es una partícula que está vibrando con un movimiento armónico simple. 00:40:54
Luego, la energía que se transmite a lo largo, vamos a ponerlo bien, energía transmitida, aquí, energía, a ver si me deja escribir esto, energía transmitida a lo largo de una onda es la energía de un oscilador armónico. 00:41:00
Es la energía de un oscilador armónico. ¿Cuál será entonces? ¿Cuál es la energía de un péndulo? Energía, me refiero a energía mecánica. ¿Cuál es la energía mecánica de un oscilador armónico? 00:41:33
un medio 00:42:00
¿os suena un medio de k por a al cuadrado? 00:42:03
¿sí o no? 00:42:07
esta k de aquí, cuidadito 00:42:08
que no es el número de onda 00:42:10
que es la constante 00:42:12
elástica 00:42:14
¿de acuerdo? 00:42:15
que es igual 00:42:20
de mezclar cosas, ¿verdad? 00:42:22
bueno, pues cuidadito con cada cosa 00:42:25
es igual a m por omega al cuadrado 00:42:27
¿por qué diréis? ¿y para qué me dan la masa? 00:42:29
Pues para esto, ¿de acuerdo? ¿Vale o no? ¿Sí? De manera... 00:42:31
Pero ¿qué tiene que ver la K en esa...? Ah, vale, vale, nada, nada. 00:42:37
Esta K no es el número de otra. Esta K es la constante elástica, que aparece en la ecuación de la energía mecánica. 00:42:42
¿De acuerdo? Vale. 00:42:50
con las caras tenemos aquí entonces a ver la energía mecánica entonces será un 00:42:50
medio de k que es m por omega cuadra ha existido bien venga por omega cuadrado 00:42:57
por a cuadrado tengo todos los valores si sustituyó o sala vamos a sustituir 00:43:05
será un medio de la masa la masa que era 5 gramos 00:43:11
Sí, 5 por 10 elevado a menos 3 kilogramos por omega, omega que era 24 pi, 24 pi radianes por segundo, esto al cuadrado, y por la amplitud que era 0,04 metros al cuadrado, ¿de acuerdo? 00:43:17
Bueno, pues todo esto da 2,3 por 10 elevado a menos 2 julios. ¿De acuerdo? ¿Vale o no? ¿Sí? ¿Ya está? ¿Todo el mundo lo tiene claro? ¿Sí? Bueno, pues a ver, de la hoja, que nos queda por ahí, a ver, quiero, sí. 00:43:40
¿Puedes algún día hacer como un sumario de todas las fórmulas de este tema? 00:44:05
Sí, antes de cuando acabemos el sonido, pasamos a la luz, entonces podemos hacer un formulario, ¿vale? 00:44:12
De todas maneras hay algo por ahí ya hecho, pero bueno. 00:44:24
A ver, de la parte siguiente, de lo que me interesa, es los ejercicios 10 y 11, ¿de acuerdo? Los 10, el 10 y 11, a ver, que está por aquí. A ver, dime, 10 y 11, que son los que vamos a conocer mañana, ¿de acuerdo? Vale, mañana hacemos, a ver, atendedme, el 10, el 11 y empezamos ya con el sonido, ¿eh? 00:44:27
Y así vamos acabando las ondas y vamos a ir ya, vamos ya, embalado se cuesta abajo. Venga, vamos a quitar esto. 00:44:50
Subido por:
Mª Del Carmen C.
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Fecha:
8 de febrero de 2021 - 14:33
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Público
Centro:
IES CLARA CAMPOAMOR
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45′ 01″
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