Conceptos Fundamentales de Física: Leyes de Faraday y Lenz, Dinamo, Alternador, Movimiento Armónico Simple y Ondulatorio

Leyes de Faraday y Lenz: Inducción Electromagnética

Ley de Lenz: El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que lo produce.

Ley de Faraday: La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la velocidad con que varía el flujo a través del circuito, cambiado de signo.

Dinamo y Alternador: Generación de Corriente

• Dinamo: (Corriente continua). Una espira plana gira entre los polos de un imán y la variación del flujo que la atraviesa genera una corriente inducida.
• Alternador: (Corriente alterna). Una espira plana gira con energía mecánica, con una velocidad angular (w) constante, en un campo magnético (B) creado por imanes permanentes.

Movimiento Armónico Simple (MAS) y Movimientos Periódicos

Movimiento Armónico Simple (MAS): Sobre una trayectoria recta, es armónico simple cuando se somete a la acción de una fuerza de atracción proporcional al vector posición con origen en O (punto de equilibrio) y de sentido contrario.

Movimiento Periódico: Un cuerpo describe un movimiento periódico cuando las variables posición y velocidad toman los mismos valores tras un intervalo de tiempo constante llamado periodo.

Movimiento Vibratorio: Una partícula describe un movimiento vibratorio cuando se desplaza sucesivamente de un lado a otro de su posición de equilibrio, repitiendo a intervalos regulares de tiempo sus variables cinemáticas.

Conceptos Clave del Movimiento Vibratorio

• Oscilación: Distancia recorrida en un movimiento completo de vaivén.
• O: Punto medio de la distancia que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por una partícula móvil (punto de equilibrio).
• X: Distancia que, en cada instante, separa la partícula del punto O (elongación).
• A: Máxima elongación.
• T: Tiempo empleado en una oscilación (periodo).
• f: Número de oscilaciones en la unidad de tiempo (frecuencia).
• Pulsación (w): Número de periodos en 2π unidades de tiempo.

El MAS es la proyección de un Movimiento Circular Uniforme (MCU) sobre un diámetro de la circunferencia.

Movimiento Ondulatorio

Movimiento Ondulatorio: Forma de transmisión de energía, sin transporte neto de materia, mediante la propagación de una onda.

Ondas Mecánicas (OM): Propagación de una perturbación de tipo mecánica a través de un medio material elástico, transmitiendo energía mecánica.

Tipos de Ondas Mecánicas

• Transversales: La dirección de propagación es perpendicular a la dirección de oscilación que provoca en las partículas del medio perturbado.
• Longitudinales: La dirección de propagación es paralela a la de oscilación que provoca en las partículas del medio.

Velocidad de onda: Distancia a la que se transmite la onda entre el tiempo que emplea.

Ondas Armónicas

Ondas Armónicas: Se originan en las perturbaciones periódicas producidas en un medio elástico por un movimiento armónico simple.

• A: Máxima elongación (amplitud).
• λ (Lambda): Longitud de onda; distancia mínima entre dos puntos en el mismo estado de oscilación.
• T: Tiempo empleado en avanzar una longitud de onda (periodo).
• f: Número de ondas que pasan por un punto del medio en la unidad de tiempo (frecuencia).

Ondas Sonoras

Ondas sonoras: El sonido es una vibración mecánica de un cuerpo que se propaga en forma de ondas a través de un medio elástico.