MARCO TEORICO

Marco Teórico

 

  • El movimiento armónico simple; es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.
 
  • Las principales características de un m.a.s. son:

    Como los valores máximo y mínimo de la función coseno son +1 y -1, el movimiento se realiza en una región del eje X comprendida entre -A y +A.La función coseno es periódica y se repite cada 2π, por tanto, el movimiento se repite cuando el argumento de la función seno se incrementa en 2π, es decir, cuando transcurre un tiempo P= 2π/w 
  
  
  • Ecuaciones de un m.a.s
    Ecuación  general de un movimiento armónico simple:
                 x=a.cosw.t

  Ecuación para velocidad inicial:

               v=w.a
La velocidad de un móvil no es constante en el tiempo, magnitud que se caracteriza por la variación de la velocidad a lo largo del tiempo.
Donde a es el espacio recorrido y w es el tiempo empleado
  • Ecuación para aceleración:
             a=w²a
Esta ecuación está formada por la aceleración tangencial, y la aceleración normal o centrípeta.
  
 Amplitud
Es el desplazamiento máximo desde la posición de equilibrio.

 
 Oscilación:

Es el desplazamiento en el cual se repite pasando por las posiciones intermedias
 

 

. 

Periodo:


Es el tiempo determinado para realizar una oscilación.


  Frecuencia:
  • Onda:
  • Ecuacion de onda
                                         posicion: y= acos(wt-2∏/λ.x)   
 periodo: t=1/f
velocidad: v=f.λ
frecuencia: f=v/λ
 
 
fenomenos ondulatorios:
La reflexiónes el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se  produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidadde propagación de la onda.


 
 
 
 
 
 la interferencia: es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una onda durante su trayecto en el medio en que se propaga. La palabra destrucción, en este caso, debe entenderse en el sentido de que las ondas cambian de forma al unirse con otras; esto es, después de la interferencia normalmente vuelven a ser las mismas ondas con la misma frecuencia.
  
 
la : es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.
  la refracción:es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
 


 


  
 

EL SONIDO

EL SONIDO Y LAS ONDASUna onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. A pesar de la naturaleza diversa de las perturbaciones que pueden originarlas, todas las ondas tienen un comportamiento semejante. El sonido es un tipo de onda que se propaga únicamente en presencia de un medio que haga de soporte de la perturbación. Los conceptos generales sobre ondas sirven para describir el sonido, pero, inversamente, los fenómenos sonoros permiten comprender mejor algunas de las características del comportamiento ondulatorio.El sonido y su propagaciónLas ondas que se propagan a lo largo de un muelle como consecuencia de una compresión longitudinal del mismo constituyen un modelo de ondas mecánicas que se asemeja bastante a la forma en la que el sonido se genera y se propaga. Las ondas sonoras se producen también como consecuencia de una compresión del medio a lo largo de la dirección de propagación. Son, por tanto, ondas longitudinales.

CUALIDADES DEL SONIDO

El oído es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que puedan existir entre ellos en lo que concierne a alguna de las tres cualidades que caracterizan todo sonido y que son la intensidad, el tono y el timbre. Aun cuando todas ellas se refieren al sonido fisiológico, están relacionadas con diferentes propiedades de las ondas sonoras.

Intensidad

La intensidad del sonido percibido, o propiedad que hace que éste se capte como fuerte o como débil, está relacionada con la intensidad de la onda sonora correspondiente, también llamada intensidad acústica. La intensidad acústica es una magnitud que da idea de la cantidad de energía que está fluyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda.

Tono

El tono es la cualidad del sonido mediante la cual el oído le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo, por tanto, distinguir entre los graves y los agudos. La magnitud física que está asociada al tono es la frecuencia. Los sonidos percibidos como graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos son debidos a frecuencias altas. Así el sonido más grave de una guitarra corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más agudo a 698,5 hertzs.

Timbre

El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguir sonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando posean igual tono e intensidad. Debido a esta misma cualidad es posible reconocer a una persona por su voz, que resulta característica de cada individuo.

Pocas veces las ondas sonoras corresponden a sonidos puros, sólo los diapasones generan este tipo de sonidos, que son debidos a una sola frecuencia y representados por una onda armónica. Los instrumentos musicales, por el contrario, dan lugar a un sonido más rico que resulta de vibraciones complejas. Cada vibración compleja puede considerarse compuesta por una serie de vibraciones armónico simples de una frecuencia y de una amplitud determinadas, cada una de las cuales, si se considerara separadamente, daría lugar a un sonido puro. Esta mezcla de tonos parciales es característica de cada instrumento y define su timbre.

Efecto Doppler

El efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).

El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como “efecto Doppler-Fizeau” y en los Países Bajos como el “efecto Doppler-Gestirne”.

En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, cuando el cuerpo sí seria apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.

Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel 8, sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.

Observador acercándose a una fuente

Imaginemos que un observador O se mueve con una cantidad de velocidad v_{o} \, que tiene una dirección y sentido hacia una fuente de sonido Sque se encuentra en reposo. El medio es aire y también se encuentra en reposo. La fuente emite un sonido de velocidad V, frecuencia '''f''' \, y longitud de onda  \lambda \,. Por lo tanto, la velocidad de las ondas respecto del observador no será v \,, sino la siguiente:

 \ v' = v + v_{o}

Sin embargo, no debemos olvidar que como la velocidad del medio no cambia, la longitud de onda será la misma, por lo tanto, si:

 \ v = f \cdot \lambda \Rightarrow  f = \frac{v}{\lambda}

Pero como mencionamos en la primera explicación, el observador al acercarse a la fuente oirá un sonido más agudo, esto implica que su frecuencia es mayor. A esta frecuencia mayor captada por el observador se la denomina frecuencia aparente, que la denominamos f’.

 \ f' = \frac{v'}{\lambda} = \frac{v + v_{o}}{\lambda} = \frac{v}{\lambda} + \frac{ v_{o} }{\lambda} = f + \frac{v_{o} }{\lambda} = f \cdot \bigg(1 + \frac{v_{o} }{f \cdot \lambda}\bigg) = f \cdot \bigg( 1 + \frac{v_{o} }{v}\bigg)

El observador escuchará un sonido de mayor frecuencia debido a que  \bigg( 1 + \frac{v_{o} }{v}\bigg) \ge 1

Observador alejándose de una fuente

Analicemos el caso contrario: cuando el observador se aleja de la fuente, la velocidad será  v' = v - v_{o} \,  y de manera superior usando el teorema de Pitágoras análoga podemos deducir que  f' = f \cdot \bigg( 1 - \frac{v_{o} }{v}\bigg)

Fuente acercándose al observador

En este caso la frecuencia aparente percibida por el observador será mayor que la frecuencia real emitida por la fuente, lo que genera que el observador perciba un sonido más agudo.

Por tanto, la longitud de onda percibida para una fuente que se mueve con velocidad  v_{s}\,  será:

 \mathcal \lambda ' = \lambda - \Delta \lambda

Como  \lambda = \frac{v}{f}  podemos deducir que:

 f' = \frac{v}{\lambda '}= \frac{v}{\lambda - \frac{v_{s} }{f}} = \frac{v}{\frac{v}{f} - \frac{v_{s} }{f}} = f \cdot \bigg(\frac{v}{v - v_{s} }\bigg)

Fuente alejándose del observador

Haciendo un razonamiento análogo para el caso contrario: fuente alejándose; podemos concluir que la frecuencia percibida por un observador en reposo con una fuente en movimiento será:

 f' = f \cdot \Bigg( \frac{1}{1 \pm \frac{v_{s}}{v}} \Bigg)

Cuando la fuente se acerque al observador se pondrá un signo (-) en el denominador, y cuando la fuente se aleje se reemplazará por (+).

Al terminar de leer lo anteriormente expuesto surge la siguiente pregunta: ¿Qué pasará si la fuente y el observador se mueven al mismo tiempo?. En este caso particular se aplica la siguiente fórmula, que no es más que una combinación de las dos:

 f' = f \cdot \bigg( \frac{v \pm v_{o}}{v \mp v_{s}} \bigg)

Los signos  \pm  y  \mp  deben ser aplicados de la siguiente manera: si el numerador es una suma, el denominador debe ser una resta y viceversa.

Si la fuente de sonido se aleja del observador el denominador es una suma, pero si se acerca es una resta.

Si el observador se aleja de la fuente el numerador es una resta, pero si se aproxima es una suma.

Se puede dar el caso de numerador y denominador sean una suma, y también de numerador y denominador sean una resta.

Propagación rectilínea de la luz

La línea recta de propagación de la luz se denomina rayo luminoso. Se utilizan líneas rectas para representar las ondas luminosas y explicar la existencia de sombras, penumbras y eclipses.

Si colocamos delante de un foco luminoso extenso (luz de una linterna) un cuerpo opaco, observamos que detrás de él aparecen:

  • Zonas donde no llega ningún rayo de luz (zona de sombra).
  • Otras donde llegan solamente algunos rayos de luz (zona de penumbra).
  • Otras donde llegan todos los rayos de luz (zona iluminada).

                                            Teoría de cuerdas

La teoría de cuerdas es un modelo fundamental de la física que básicamente asume que las partículas materiales aparentemente puntuales son en realidad “estados vibracionales” de un objeto extendido más básico llamado “cuerda” o “filamento”.

De acuerdo con esta propuesta, un electrón no es un “punto” sin estructura interna y de dimensión cero, sino un amasijo de cuerdas minúsculas que vibran en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones. Un punto no puede hacer nada más que moverse en un espacio tridimensional. De acuerdo con esta teoría, a nivel “microscópico” se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo. Una cuerda puede hacer algo además de moverse; puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, macroscópicamente veríamos un electrón; pero si oscila de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar. Esta teoría, ampliada con otras como la de las supercuerdas o la Teoría M, pretende alejarse de la concepción del punto-partícula.



                                                 Tubos Sonoros

Reciben el nombre de tubos sonoros aquellos tubos que contienen una columna de aire en su interior la cual tiene la capacidad de producir sonido al ser estimulada. En los tubos sonoros el cuerpo capaz de producir sonido no es el propio tubo sino la columna que este contiene en su interior. El tubo por el contrario tiene la función de darle la forma a la columna sin embargo no influye para nada en la sonoridad que esta produce.   Existen dos tipos de tubos sonoros, los cerrados y los abiertos. Los cerrados son los que solo tienen una abertura, los abiertos poseen dos.
El funcionamiento de las columnas de aire es muy similar al funcionamiento de una cuerda de guitarra. Hay sitios en donde la vibración es nula y hay sitios en donde la vibración llega a su máxima amplitud. Cuando esta es nula es porque en esas zonas las columnas tienen nodos y cuando es máxima es porque en esa zona las columnas poseen vientres. Las distancias entre los nodos y los vientres varían según la fuerza de la vibración. Esta vibración es longitudinal por lo que los nodos pasan a ser puntos de condensación y los vientres de refracción o dilatación. Los extremos de los tubos también actúan en la vibración del aire. Cuando hay un extremo cerrado se forma un nodo y cuando hay uno abierto se forma un vientre. Y aunque pueda resultar obvio que un nodo no puede ser un punto de estimulación para la columna, tampoco resulta obvio que un vientre sea este punto. En muchos casos son puntos intermedios.
La vibración de las columnas se puede presentar a través de toda su longitud o divida en segmentos iguales (medios, tercios, cuartos, etc.). Inmediatamente la columna sea estimulada se obtiene un sonido principal más conocido como sonido fundamental. Los que siguen después de este se conocen como armónicos.
             
TUBOS ABIERTOS
 
 En un tubo abierto el aire vibra a su máxima amplitud en sus puntas, a continuación los tres  modos de vibración en los tubos:    
 
 TUBOS CERRADOS

 En el tubo cerrado se origina  en el extremo donde entra el aire  y un nodo en  el extremo cerrado que puede emitir con la frecuencia del sonido acontinuacion lo observaremos:

Ondas estacionarias en tubos abiertos o cerrados

En la siguiente simulación se pueden comprobar las siguientes leyes relativas a la frecuencia del sonido en un tubo:

En la frecuencia del sonido en un tubo es directamente proporcional a la velocidad v del sonido en el gas que contiene el tubo, el tubo.

1. La frecuencia del sonido en un tubo es inversamente proporcional a la longitud L del tubo  En un tubo abierto se puede producir el sonido que corresponde a la frecuencia fundamental (f1 = v/2L) y sus armónicos: fn = n f1, con n = 1, 2, 3, 4, …

  1. 2.   En un tubo cerrado se puede producir el sonido que corresponde a la frecuencia fundamental (f1 = v/4L) y los armónicos impares: f2n-1 = (2n-1) f1, con n = 1, 2, 3, 4,…
  2. En dos tubos idénticos y con el mismo gas, uno abierto y otro cerrado, el abierto produce un sonido cuya frecuencia (fundamental) es el doble que la del cerrado: f1a = 2f1c.

ÓPTICA

la optica geometrica se refiere al comportamiento de los haces luminosos en los instrumentos opticos; pero considerando solamente los rayos luminosos, los cuales permiten efectuar construcciones geometricas simples.

PROPAGACION RECTILINEA DE LA LUZ: en un medio transparente y homogeneo, la luz se propaga en linea recta.

La propagación rectilínea de la luz se explica muy bien con el modelo corpuscular: las partículas de luz emitidas por el foco se mueven en un medio homogéneo con movimiento rectilíneo y uniforme ya que no hay fuerzas resultantes actuando sobre ellas.

Si colocamos delante de un foco luminoso extenso (luz de una linterna) un cuerpo opaco, observamos que detrás de él aparecen:

Zonas donde no llega ningún rayo de luz (zona de sombra).
Otras donde llegan solamente algunos rayos de luz (zona de penumbra).
Otras donde llegan todos los rayos de luz (zona iluminada).

ESPEJOS PLANOS: Un espejo plano es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95% (o superior) .

la imagen en este tipo de espejo está formada, no por los propios rayos, sino por sus prolongaciones. En casos como éste se dice que la imagen es virtual. Sin embargo, la reflexión en el espejo plano no invierte la posición del objeto. Se trata entonces de una imagen directa.,simétricas porque aparentemente están a la misma distancia del espejo que el objeto,virtuales porque se ven como si estuvieran dentro del espejo, , del mismo tamaño que el objeto y derechas porque conservan la misma posición que el objeto.

en un espejo plano las imagenes se forman mediante la reflexion de radios luminosos, donde siempre se cumple que el angulo de reflexion sea igual al angulo de incidencia de la luz. La razon entre estos dos angulos origina una constante llamada indice de refraccion.

n= sen i / sen r donde n es indice de refraccion, sen r; seno angulo de refraccion y sen i; seno angulo de incidencia

n= c/v
donde n es indice de refraccion; c velocidad luz en el vacio y velocidad de un medio propagante

Centro de curvatura C: Es el centro de la superficie esférica que constituye el espejo.

ESPEJOS ESFERICOS: Los espejos esféricos tienen la forma de la superficie que resulta cuando una esfera es cortada por un plano. Si la superficie reflectora está situada en la cara interior de la esfera se dice que el espejo es cóncavo. Si está situada en la cara exterior se denomina convexo. Las características ópticas fundamentales de todo espejo esférico son las siguientes:

Radio de curvatura R: Es el radio de dicha superficie.
Vértice V: Coincide con el centro del espejo.
Eje principal: Es la recta que une el centro de curvatura C con el vértice V.
Foco: Es un punto del eje por el que pasan o donde convergen todos los rayos reflejados que inciden paralelamente al eje. En los espejos esféricos se encuentra en el punto medio entre el centro de curvatura y el vértice.

Formación de imágenes en espejos esféricos

Cuando un rayo incidente pasa por el centro de curvatura, el rayo reflejado recorre el mismo camino, pero en sentido inverso debido a que la incidencia es normal o perpendicular.

Asimismo, cuando un rayo incide paralelamente al eje, el rayo reflejado pasa por el foco, y, viceversa, si el rayo incidente pasa por el foco el reflejado marcha paralelamente al eje. Es ésta una propiedad fundamental de los rayos luminosos que se conoce como reversibilidad. Todos estas son consecuencias de las leyes de reflexion.

En la construcción de imágenes en espejos cóncavos y según sea la posición del objeto, se pueden plantear cinco situaciones diferentes que pueden ser analizadas mediante diagramas de rayos:

a) El objeto está situado respecto del eje más allá del centro de curvatura C. En tal caso la imagen formada es real, invertida y de menor tamaño que el objeto.
b) El objeto está situado entre el centro de curvatura C y el foco F. La imagen resulta entonces real, invertida y de mayor tamaño que el objeto.
c) El objeto está situado entre el foco F y el vértice V. El resultado es una imagen virtual, directas y de mayor tamaño que el objeto.
d) El objeto se situa exactamente en el foco, entonces decimos que la imagen se forma en el infinito o no se forma.
e) El objeto se situa exctamente en el centro de curvatura, la imagen se forma del mismo tamaño.

Para espejos convexos sucede que cualquiera que fuere la distancia del objeto al vértice del espejo la imagen es virtual, directa y de mayor tamaño. Dicho resultado puede comprobarse efectuando la construcción de imágenes mediante diagramas de rayos de acuerdo con los criterios anteriormente expuestos.

FORMULAS ESPEJOS CONCAVOS: 1/S= 1/S`= 1/ F= 2/R
A=y`/y= – s/s`

S–distancia del objeto al espejo
S`– distancia de la imagen reflejada al espejo
F– distancia focal.
R — radio de curvatura.
y— longitud objeto (altura)
y`—longitud imagen reflejada (altura)
Usos de los espejos convexos y cóncavos

                      Teorías acerca de la Naturaleza de la luz

¿Cómo es que podemos ver? Esta es una pregunta interesante para todos los seres humanos. Hoy en día, para contestarla, tenemos la fortuna de disponer de información acumulada a través de miles de años. Allá por 500 A.C., en tiempos del apogeo de la cultura griega, esto no era así. En aquel entonces, los primeros filósofos trataban de encontrar una respuesta para esa pregunta, buscándola por sí mismos. Aunque sus respuestas no resultan satisfactorias en nuestro tiempo, hay que reconocerles el gran mérito de haber sido quienes iniciaron la búsqueda.
EMPÉDOCLES: Los filósofos griegos trataron de explicar cómo era que la vista conseguía salvar esta distancia. Empédocles pensaba que la vista no era más que tocar los objetos con una “mano” muy larga. Él creía que de los ojos salían emanaciones que hacían contacto con los objetos y recogían su forma. Esta teoría se llama extra misión.
LEUCIPO: Leucipo, en cambio creía que el acercamiento ocurría en sentido contrario. Los objetos emitían “algo” que contenía su forma y color, y que incidía sobre los ojos, los cuales no hacían más que captarlo. Esta teoría se llama intromisión.
Fue muchos años después cuando se resolvió el añejo debate de extramisión contra intromisión. El encargado de esto fue Alhazen, médico árabe nacido en lo que hoy es Irak. Tomando entre otras cosas el hecho de que mirar directamente al sol lastima los ojos, dedujo acertadamente que los ojos son receptores y no emisores. También acertó al explicar que un objeto recibe luz del ambiente y la esparce en todas direcciones. En ausencia de obstáculos, esta luz esparcida se propaga hacia el ojo y le permite percibir el objeto. Si no hay luz, los objetos no pueden esparcir nada y es por eso que no los podemos ver.
Las leyes de Newton consiguieron explicar tantos fenómenos, que fue fácil exagerar y pensar que podían explicarlos todos. En este contexto, Isaac Newton explicó la naturaleza de la luz, considerando que está formada de pequeñas pelotitas, en lo que se conoce como teoría corpuscular o de emisión. El movimiento de estas pelotitas podía explicarse por medio de las leyes de Newton. Es verdad que esta teoría da respuestas a muchas preguntas ¿Por qué la luz viaja en línea recta? Porque así es como toda partícula viaja de acuerdo a la ley de la inercia. ¿Porqué la luz se refleja en algunas superficies? Porque las pelotitas de que está formada, rebotan.
Explicar la refracción es un poco más complicado. Sin embargo, Newton supuso que la velocidad de las pelotitas de luz aumenta bruscamente al pasar de un medio menos denso a otro más denso. El ángulo de refracción calculado de este modo, coincide perfectamente con el encontrado experimentalmente, lo que es más que satisfactorio. En realidad, la suposición de que la velocidad de la luz es mayor en los materiales más densos es falsa. Es cierto que la velocidad de la luz cambia al pasar a un medio más denso, pero su cambio consiste en una reducción. No obstante, en aquel entonces nadie lo sabía, ya que aún no era posible medir la velocidad de la luz.
Sin embargo, la difracción seguía resistiendo las explicaciones basadas en la teoría corpuscular. Si la luz estuviera hecha de pelotitas que viajan en línea recta, un obstáculo debería solamente detener una parte de éstas y la proyección de la luz sobre una pantalla consistiría simplemente en una sombra geométrica, como ocurre efectivamente para obstáculos grandes. Sin embargo, no había forma de explicar porqué para obstáculos pequeños la luz se desvía tan notoriamente de su trayectoria rectilínea, ni porqué la luz proyecta sobre una pantalla un complejo patrón de difracción.
Un experimento realizado en 1803 por Thomas Young , servirá para explicar mejor el origen de esta incomodidad. En este experimento se hace pasar un haz de luz a través de dos rendijas para así crear dos haces que puedan proyectarse sobre una pantalla. Es importante que las rendijas sean muy delgadas porque se requiere que la luz se desvíe lo suficiente como para iluminar más allá de su sombra geométrica.
                                                                                     

                                          Campo eléctrico

La presencia de carga eléctrica en una región del espacio modifica las características de dicho espacio dando lugar a un campo eléctrico. Así pues, podemos considerar un campo eléctrico como una, región del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de una carga eléctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo eléctrico una nueva carga eléctrica, ésta experimentará una fuerza.

El campo eléctrico se representa matemáticamente mediante el vector campo eléctrico, definido como el cociente entre la fuerza eléctrica que experimenta una carga testigo y el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva).

La definición más intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definición más formal y completa, se requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen ambas.

Debe tenerse presente de todas maneras que desde el punto de vista relativista, la definición de campo eléctrico es relativa y no absoluta, ya que observadores en movimiento relativo entre sí medirán campos eléctricos o “partes eléctricas” del campo electromagnético diferentes, por lo que el campo eléctrico medido dependerá del sistema de referencia escogido.

Ley de Ohm

La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico  es directamente proporcional a la tensión eléctrica  entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica , que es inversa a la resistencia eléctrica

La ecuación matemática que describe esta relación es:

 I=  {G} {V} = \frac{V}{R}

donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, Ves la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmnios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.

Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.

2 comments on “MARCO TEORICO

  • A la fecha no aparece lo relacionado con cuerdas, tubos sonoros, espejos planos y esfericos.
    Teorías acerca de la naturaleza de la luz.

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