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Ondas estacionarias

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ID:(1888, 0)



Ondas estacionarias

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Variables

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Unidades MKS

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

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Cálculos

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 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos


mechanisms

La soluci n a la ecuaci n de onda

equation=14180

es de la forma

equation=14187

pero debe cumplir las condiciones de borde libre o fijo. En el caso de borde

- libre la onda se puede desplazar pero no tiene apoyo por lo que la tensi n y con ello la deformaci n deben ser nulas.
- fijo la onda no se puede desplazar pero si puede generar tensi n y con ello deformaci n

En forma gr fica se tiene

image

La ecuaci n

equation=

significa que existen dos soluciones

$\omega = \pm c k$



por lo que la soluci n es de la forma

$x_0 e^{ikx}(e^{i\omega t)}+e^{-i\omega t})$



o con la relaci n de Euler la parte real es

$2x_0 \cos(kx)\cos(\omega t)$



En otras palabras una funci n de la posici n oscila en el mismo lugar sin desplazarse:

image

Esto se denomina una onda estacionaria.

Las condiciones de borde permiten soluciones que tienen mas nodos como se ve en el ejemplo fijo-libre

image


model

La ecuaci n de movimiento

equation=14177

con la relaci n

equation=14179

representa la ecuaci n de onda del solido

kyon

La soluci n general de la ecuaci n de onda

equation=14180

se puede escribir en el espacio complejo como

equation


>Modelo

ID:(1888, 0)



Mecanismos

Definición


ID:(15572, 0)



Analogía posición y tiempo

Imagen



ID:(14182, 0)



Condiciones de borde

Nota

La solución a la ecuación de onda



es de la forma



pero debe cumplir las condiciones de borde libre o fijo. En el caso de borde

- libre la onda se puede desplazar pero no tiene apoyo por lo que la tensión y con ello la deformación deben ser nulas.
- fijo la onda no se puede desplazar pero si puede generar tensión y con ello deformación

En forma gráfica se tiene

ID:(14186, 0)



Ondas estacionarias

Cita

La ecuación



significa que existen dos soluciones

$\omega = \pm c k$



por lo que la solución es de la forma

$x_0 e^{ikx}(e^{i\omega t)}+e^{-i\omega t})$



o con la relación de Euler la parte real es

$2x_0 \cos(kx)\cos(\omega t)$



En otras palabras una función de la posición oscila en el mismo lugar sin desplazarse:

Esto se denomina una onda estacionaria.

ID:(14205, 0)



Modos de la solución

Ejercicio

Las condiciones de borde permiten soluciones que tienen mas nodos como se ve en el ejemplo fijo-libre

ID:(14190, 0)



Modelo

Ecuación


ID:(15583, 0)