FÍSICA 9° - ONDAS Y TRANSMISIÓN DE ENERGÍA.
El movimiento ondulatorio se define como una perturbación que se propaga capaz de transportar energía sin la necesidad de transportar materia. Esta propagación de energía en las ondas se pone claramente de manifiesto en distintos fenómenos de la naturaleza, a veces de manera dramática, como el caso de las ondas sísmicas que generan los terremotos. Otras veces, en cambio, constituye la base de la vida en la Tierra, como es el caso de la energía propagada por la luz procedente del Sol.
Veamos
un ejemplo: la onda que transmite un látigo lleva una energía que se descarga
al golpear su punta. Las partículas del látigo vibran, pero no se desplazan con
la onda.
Las partículas perturbadas por la onda sufren unas fuerzas variables en
dirección e intensidad que les producen una aceleración variable.
Pulso y tren de ondas
El movimiento de cualquier
objeto material en un medio (aire, agua, etc) puede ser considerado como una
fuente de ondas. Al moverse perturba el medio que lo rodea y esta perturbación,
al propagarse, puede originar un pulso o un tren de ondas.
Un impulso único, una
vibración única en el extremo de una cuerda, al propagarse por ella origina un
tipo de onda llamada pulso. Las partículas oscilan una sola vez al
paso del pulso, transmiten la energía y se quedan como estaban inicialmente. El
pulso sólo está un tiempo en cada lugar del espacio. El sonido de un disparo es
un pulso de onda sonora.
Si las vibraciones que
aplicamos al extremo de la cuerda se suceden de forma continuada se forma
un tren de ondas que se desplazará a lo largo de la cuerda.
Energía cinética
La energía cinética es una forma de energía, conocida como energía de movimiento. La energía cinética de un objeto es aquella que se produce a causa de sus movimientos que depende de la masa y velocidad del mismo. La energía cinética suele abreviarse con las letras "Ec" o "Ek". La palabra cinética es de origen griego “kinesis” que significa “movimiento”.
La energía cinética se
representa a través de la siguiente fórmula: Ec= ½ mv². La
energía cinética se mide en Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad
en metros sobre segundos (m/s).
Como tal, la
energía cinética está ligada a otros conceptos de la física como: trabajo,
fuerza y energía. La energía solo puede llamarse cinética cuando el objeto se
pone en movimiento y, al chocar con otro pueda moverlo originando un trabajo y,
la fuerza puede referirse como la posibilidad que tiene un cuerpo de producir
daños a otro.
Una vez lograda la
activación del cuerpo, el mismo puede mantener su energía cinética excepto si
aplica al cuerpo un trabajo negativo o contrario de la magnitud de la energía
cinética para que regrese a su estado inicial o de reposo.
La energía cinética
se debe a William Thomson más conocido como Lord Kelvin en 1849. La energía
cinética no es propia de nuestros días ya que antiguamente existía los molinos
de viento que se utilizaba para muchas actividades, como tarea principal la de
moler trigo, este tipo de instrumentos hace uso de la energía cinética.
ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
Es un tipo de energía potencial asociada a la propiedad de elasticidad que posee la materia, capaz de recuperar su forma inicial después de ser sometida a fuerzas superiores que la deforman.
Es un movimiento
intempestivo o abrupto que padece la materia para devolverle a su estado
inicial.
Un ejemplo claro de ello ocurre
en los resortes, que se comprimen y descomprimen, en los arcos de las flechas
que se tuercen antes del disparo, en una liga cuando se estira o encoje al
usarla, o cuando jugamos “pintball”, donde la canica es movida por una
resortera que activamos para disparar la bola.
¿CÓMO SE PRODUCE LA NERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA?
Se manifiesta cuando
justamente ocurre el acto de estiramiento o deformación de la materia al
imprimirle presión. Se deforma al ser comprimida y recupera su estado original
en forma abrupta cuando se la suelta. Mientras más presión recibe, mayor será
la fuerza que se necesita para someterla.
Por eso en la energía
potencial elástica participan fuerzas recuperadoras. Caso típico ilustrativo es
el de un resorte.
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