Miscelánea

 

      Movimiento de las cargas en un campo magnético no omogéneo (botella magnética)

 

  Una carga que se mueve en un campo magnético está sujeta a la fuerza de Lorentz.

  En este caso específico hay un campo no omogéneo, menos intenso al centro y más intenso a los lados. La situación es semejante a la del campo magnético terrestre, donde la intensidad es mayor en los polos y menor cerca del ecuador.

  En este caso la carga, con movimiento helicoidal, está fijada en las zonas de mayor intensidad y empujada hacia la zona con menor intensidad. Lo mismo ocurre si re trata de partículas cargadas eléctricamente que provienen del espacio y llegar a la tierra. Se concentran en determinadas zonas definidas cinturon de Van Allen.

 

  En la barra de herramientas es posible modificar el valor de la intensidad del campo (representada por las líneas de fuerza) y la velocidad de la carga.

  Clicando sobre el botón   el programa tira las trayectorias de las cargas.

  Clicando sobre el botón    se puede iniciar otra simulación con nuevas características.

 

 

 

 

 

      Antena parabólica

 

  Una antena (o espejo) parabólica tiene la forma de un paraboloide de rotación.

  Cuando se pone en el foco de la antena una fuente de ondas circulares, el antena les refleja como ondas llanas.

  Viceversa, si se trata de ondas llanas, una vez riflejas tenderán al foco de la antena.

 

  En la barra de herramientas se puede elegir entre antena transmisión y de recepción.

  Con el botón    se ocultan temporáneamente los frentes de onda.

  Clique sobre el botón    para obtener los rayos.

  Clicando sobre el botón    se puede iniciar otra simulación.

 

 

 

 

 

      Efecto Doppler (represetación con frentes de onda)

 

  En la simulación el efecto Doppler se ve mediante los frentes de onda.

   Si la fuente está inmóvil, las circunferencias que indican los frentes de onda presentan los rayos que difieren de la mitad de la longlitud de onda.

  Si la fuente puntual se mueve con una velocidad fijada, las circunferencias no se presentan concéntricas. La distancia entre los frentes de onda son menores en el sentido del movimiento y mayores el el sentido opuesto. Si se considera el enlace entre frecuencia y longitud de onda, se indica una frecuencia mayor o menor.

 

   En la barra de herramientas es posible seleccionar la velocidad de la fuente.

   La velocidad de propagación de onda está prefijada.

  Clicando sobre el botón  se puede iniciar otra simulación con nuevas características.

 

 

 

 

 

      Efecto Doppler (comparación de las ondas)

 

  La simulación considera la pantalla como una tira de papel en movimiento uniforme desde izquierda hasta derecha. Un lápiz escribe en el papel y, oscilando con movimiento armónico y perpendicular al movimiento, traza una sinusoide.

  La longitud de onda varia según la frecuencia del lápiz (fuente), y según la velocidad de arrastramiento del papel (velocidad del medio de propagación). Esa velocidad puede variar incluse si se mueve el lápiz (fuente) con respecto de medio de propagación.

   En el centro de la pantalla hay dos fuentes: uno está inmóvil (S) y otro se mueve (S'); En la derecha de la pantalla los símbolos O y O' indican los observadores.

 

   Los botones   permiten alejar o acercar la fuente S al observador o fijarlo en un punto.

   El botón    permite enviar un señal mediante las ondas (variando la fase)

  La fuente móvil se para automáticamente en los extremos de la pantalla.

 

 

 

 

 

   Frecuencia

 

  La frecuencia está determinada por el número de oscilaciones en la unidad de tiempo. Se misura en Hertz (Hz).

 

 

 

 

 

   La longitud de onda

 

  La longitud de onda es la distancia mínima entre lLa velocidad es una magnitud vectorial. Se misura en metros al segundo (m/s).os dos puntos medianos de propagación que vibran en concordancia de fase. En efecto, es la distancia que la onda percurre en un periodo. donde:

  ove
  • v es la velocidad de propagación
  • T es el periodo de oscilación de la fuente,
  • f es la frecuencia de oscilación de la fuente.
  •   En un gráfico amplitud de oscilación de ondadistancia de la fuente, la longitud de onda está representada por la distancia entre las dos crestas y las dos valles.

 

 

 

 

 

  Frentes de onda

 

  Los frentes de onda o superficies de onda son determinados por el conjunto de punto, que pertenecen a la misma línea o superficie, que vibran en concordancia de fase.

 

 

 

 

 

   Diferencia de fase

 

  La diferencia de fase o desfaso entre dos magnitudes sinusoidales, que vibran con la misma frecuencia, es el tiempo mínimo expresado en grados o radiantes, incluido entre los instantes en los cuales las magnitudes crecientes o decrecientes asumen el valor cero.

   Casos particolares: = 0° (concordancia de fase), = 180° (oposición de fase),

 

 

 

 

 

   Amplitud

 

  La amplitud de oscilación de una onda representa el desplazamiento máximo de un punto en el medio de propagación, golpeado por una onda, desde su posición de equilibrio.

 

 

 

 

 

   Producto vectorial

 

  El producto vectorial a de dos vectores b , c es un vector que presenta direción normal al plano constituido por los dos vectores. El sentido se obtiene con la regla de la mano derecha: ponendo el pulgar en el mismo sentido de b y los dedos en el sentido de c. El sentido de a es el que sale del palmo de la mano. La intensidad o módulo se obtiene con |a| = |b| * |c| * sen donde es el ángulo constituido por los dos vectores. La intensidad está representada por la superficie del paralelogramo que los dos vectores como lados consecutivos. El producto vectorial es anticonmutativo, es decir invertiendo el orden de los factores cambia el resultado (en este caso el sentido).

 

 

 

 

 

    Fuerza de Lorentz

 

   La fuerza de Lorentz aplicada a una partícula cargada que se mueve en campo magnético está determinada por el producto vectorial

  donde q es la carga, v la velocidad, B la intensidad del campo magnético.

  El módulo o intensidad de la fuerza está determinado por donde  es el ángulo formado por la dirección de la velocidad y por la dirección del campo. La dirección de la fuerza es perpendicular al piano formado por los vectores v y B.