NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas, generalidades

 

Ejercicio 1.5 - Dos pulsos que se propagan, en sentidos contrarios, en una cuerda, tienen elongaciones máximas de 2 y 3 cm en el mismo sentido. ¿Cuál será la elongación máxima que experimentará un punto de la cuerda cuando estos se superpongan?
 

Este ejercicio es tan pavo que no necesitás calculadora, pero bueno, nos sirve para fijar algunas ideas fundamentales. La elongación máxima va a valer 5 cm, que es la suma de las elongaciones máximas producidas por cada pulso... ya que es inevitable que en algún instante se superpongan. Mirá el esquema.

   

Acá tenés una perturbación transversal que viaja de izquierda a derecha cuya amplitud mide 2 cm. La forma de la onda es arbitraria... la elegí yo así.

Sobre la misma cuerda viaja de derecha a izquierda otra perturbación con una amplitud mide 3 cm. La forma de la onda también es arbitraria, la hice más ancha que la otra para poder observar con mejor detalle los momentos de superposición.

Muestro 6 instantes diferentes espaciados a intervalos regulares, donde podés observar, por ejemplo, que las ondas viaja a velocidad constante del mismo módulo.

En el tercero, el cuarto y el quinto, las ondas se superponen, y la perturbación total es la suma de las perturbaciones que produce cada onda independientemente. En particular, las perturbaciones máximas, tenemos:

AT = A1 + A2

donde A es amplitud.

Luego, en el último panel se observa cómo las dos ondas continúan su viaje sin haberse mosquedo por la presencia -en el mismo medio- de la otra onda.

   

El principio físico que nos justifica se llama principio de superposición de ondas y describe, justamente, lo que desarrollamos en este ejercicio.

   
           AT = 5 cm  
   
Desafío: ¿Cuánto valdría la amplitud máxima (la perturbación máxima) si las perturbaciones de los pulsos tuviesen sentido contrario entre sí?  
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización ene-09. Buenos Aires, Argentina.