Ondas y sonido
Propagación de ondas, interferencia, efecto Doppler y visualización del sonido
- NuevoEscuela
Levitación acústica
Onda estacionaria P ∝ cos(kx)cos(ωt); nodos de presión; la bolita junto a un nodo — esquema, no una trampa tridimensional.
- NuevoEscuela
Arreglo acústico lineal en fase
N fuentes, paso d/λ y desfase Δφ: dirección del lóbulo principal, factor de arreglo AF(θ).
- NuevoEscuela
Figuras de Chladni
Modo de una placa cuadrada sin(mπx/L)sin(nπy/L); la arena baja de los vientres y se acumula en las líneas nodales.
- NuevoEscuela
Oscilaciones de una membrana circular
Modos propios de un tambor: J_m(k_{mn} r) cos(mθ); diámetros nodales m y anillos n.
- NuevoEscuela
Eco y ecosonda
Tiempo de ida y vuelta t = 2d/v; un pulso va al obstáculo y regresa; se fija la velocidad del sonido.
- NuevoEscuela
Velocidad de la onda: cuerda y barra
v = √(T/μ) para la onda transversal en una cuerda y v ≈ √(E/ρ) para la longitudinal en una barra.
- NuevoEscuela
Oscilaciones en un circuito LC
Circuito LC serie ideal: q(t), I(t), ω₀ = 1/√(LC); la suma de energías U_C + U_L es constante.
- NuevoEscuela
Efecto Larsen (retroalimentación)
Micrófono, altavoz y retardo: ganancia del lazo y saturación en un modelo discreto didáctico.
- NuevoUniversidad / investigación
Oscilador de Duffing
mẍ + cẋ + kx + k₃x³ = F cos ωt; resorte blando y rígido; la amplitud A(ω) depende de las condiciones iniciales.
- NuevoEscuela
Paquete de ondas y dispersión
Superposición de cos(kx − ωt); ω = ck + αk²; el paquete se ensancha frente a la onda en una cuerda.
- NuevoEscuela
Cono de Mach
M = v/c > 1: construcción de Huygens y cono con sen μ = 1/M; no es el cálculo de la onda de choque en un gas.
- NuevoEscuela
Monocordio / sonómetro
Tono fundamental f₁ = (1/2L)√(T/μ); armónicos, ondas estacionarias, altura del tono.
- NuevoEscuela
Principio de Huygens
Fuentes secundarias en una rendija; superposición y difracción; esquema, no la integral completa.
- NuevoUniversidad / investigación
Péndulo no lineal forzado
θ̈ + γθ̇ + (g/L) sinθ = A cos ωt; trayectoria de fase; un grado de libertad, no es el péndulo doble.
- NuevoEscuela
Ondas sísmicas P y S
Movimiento longitudinal y transversal de las partículas; deslizadores de v_P y v_S, sin capas de la Tierra.
- NuevoEscuela
Dispersión de ondas en el agua
Ondas de gravedad en el agua: límites de aguas poco profundas ω = k√(gh), de aguas profundas ω = √(gk) y la relación completa ω² = gk tan…
- NuevoUniversidad / investigación
Tsunami y ondas en aguas poco profundas
Onda larga sobre profundidad variable H(x): la velocidad c = √(gH) cae en la plataforma y crece la amplitud. La fuente es un levantamient…
- NuevoUniversidad / investigación
Marea de tempestad (modelo bañera)
Nivel en la costa como suma del barómetro inverso Δη_p = Δp/(ρg) y de la sobreelevación por viento τL/(ρgH) sobre la plataforma; la marea…
- NuevoEscuela
Componentes de marea y batimientos
Suma de las armónicas M2, S2, K1 y O1: ciclo de sicigia y cuadratura, desigualdad diurna y esquema de la fase anfidrómica.
- NuevoEscuela
Estela de Kelvin
Estela en V sobre agua profunda: rayos a un ángulo arcsin(1/3) ≈ 19,47° respecto al rumbo a cada lado; el ángulo no depende de la velocid…
- NuevoUniversidad / investigación
Solitones KdV
Ecuación de Korteweg–de Vries u_t + 6uu_x + u_xxx = 0: un pulso sech² o la colisión elástica de dos solitones según Hirota.
- PopularEscuela
Onda en una cuerda
Onda transversal en una cuerda: se excita un extremo; reflexiones y figuras casi estacionarias cerca de la resonancia.
- Escuela
Ondas transversales y longitudinales
La misma senoidal viajera: oscilaciones transversales perpendiculares a la propagación y longitudinales a lo largo de ella, con compresio…
- PopularEscuela
Interferencia de ondas
Dos fuentes coherentes en un tanque de ondas bidimensional: máximos y mínimos; diferencia de camino Δ = d sin θ.
- Escuela
Ondas estacionarias
Ondas estacionarias en una cuerda fija: armónicos, nodos y vientres.
- NuevoEscuela
Efecto Doppler
Fuente sonora en movimiento: los frentes se comprimen delante, se estiran detrás y cambia el tono para un observador en reposo.
- NuevoUniversidad / investigación
Efecto Doppler de la luz y corrimiento al rojo
Efecto Doppler relativista longitudinal en el vacío: f/f₀ y z frente a β = v/c; la aproximación lineal Δλ/λ ≈ v/c frente a la fórmula exa…
- NuevoEscuela
Reverberación de una sala
Rayos especulares en una sala rectangular: respuesta al impulso, RT60 y estimación de Sabine; absorción α en cada reflexión.
- NuevoEscuela
Cancelación activa de ruido
Dos tonos de la misma frecuencia: se eligen la amplitud y la fase del antirruido; la suma por el valor eficaz con un desfase ideal de π.
- NuevoUniversidad / investigación
Análisis modal de una viga de Euler-Bernoulli
Los tres primeros modos de flexión: valores propios λ de las condiciones de frontera; f ∝ (λ/L)²√(EI/μ). Apoyo simple, voladizo, empotram…
- NuevoEscuela
Velocidad de grupo y de fase
Pulsaciones de dos ondas con dispersión ω(k) = ck + αk²: la envolvente va a v_g = Δω/Δk, las crestas a v_p = ω̄/k̄.
- NuevoEscuela
Tubo de órgano
Ondas estacionarias en una columna de aire: tubo abierto f_n = n v/(2L) y cerrado f_n = (2n−1) v/(4L); forma de la presión y serie armónica.
- Escuela
Forma de onda y espectro del sonido
Oscilograma de presión y espectro de frecuencias del micrófono: la señal en vivo se descompone con la transformada de Fourier.
- Escuela
Frecuencia de pulsaciones (batimientos)
Se suman dos tonos cercanos: la sonoridad pulsa con la frecuencia de pulsaciones |f₁ − f₂|.
- NuevoEscuela
Tubo de resonancia
Ondas estacionarias de presión en un tubo abierto o cerrado: fₙ = n v/(2L) o (2n−1) v/(4L); así se mide en el laboratorio la velocidad de…
- NuevoEscuela
Umbral de audición
Umbral de audición cualitativo frente a la frecuencia; comparación con las curvas de igual sonoridad (isófonas).
- NuevoUniversidad / investigación
Ecuación de ondas en 2D (membrana)
Esquema explícito en un rectángulo con el borde fijo: pulso gaussiano, frentes circulares, reflexiones en los bordes.