Descripción del Experimento

Cuando una onda incide sobre la superficie o interfase que separa dos medios con distintas propiedades mecánicas, una parte se transmite y otra se refleja. La velocidad de propagación de la onda cambia al pasar de un medio al otro, pero no su frecuencia. El experimento virtual que se te propone es el siguiente: Tenemos dos cuerdas unidas en el origen del sistema de referencia. Cada una de las cuerdas presenta distintas propiedades mecánica y por tanto, las ondas se propagarán por cada una de ellas con distinta velocidad. Como puedes observar, la onda cambia de medio al pasar por el origen y consecuentemente, se producirán los fenómenos de transmisión y reflexión anteriormente citados. En la simulación se presentan tres curvas con diferentes colores (roja, azul y verde). En la primera cuerda, la verde representa la onda incidente, la roja la reflejada, y la azul la superposición de ambas. En la segunda cuerda, la curva azul representa la onda transmitida.  

¿Cómo Funciona el Experimento Virtual?

Como ves puedes cambiar dos parámetros característicos del movimiento ondulatorio: la Frecuencia de onda y las densidades lineales de masa para cada una de las cuerdas Densidad de la cuerda 1 y Densidad de la cuerda 2. Prueba distintos valores de estos parámetros y a partir de la simulación resultante, intenta obtener conclusiones sobre la relación entre las distintas ondas componentes (incidente, reflejada y transmitida).
El tiempo real de la simulació se muestra en un recuadro etiquetado como Tiempo actual. También se puede cambiar la velocidad de simulación a través de la lista desplegable notada como Velocidad de simulación. 
Para comenzar las distintas simulaciones, introduce los valores en los distintos campos y presiona el botón Inicio simular. 
En cualquier momento, puedes detener la simulación a través del botón Parar/Continuar. 

Frecuencia (Hz)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.4	0.4	0.1
Densidad lineal de masa de la cuerda 1	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	0.0625	0.197	0.111
Densidad lineal de masa de la cuerda 2	1000000	0.111	0.04	0.01	0.0001	0.0278	0.132	1.0

Resuelve analíticamente, y de forma general, el experimento virtual. El problema en cuestión es el siguiente:

Se tienen dos cuerdas tensas con densidades lineales de masa distintas unidas en x = 0. Una onda sinusoidal de amplitud A se propaga desde la primera cuerda (fondo blanco en el experimento virtual) hacia la unión. Deduce los coeficientes de reflexión y transmisión de amplitudes. Nota: Por simplicidad considera la tensión a la que está sometida la cuerda igual a 1.

Una vez que hayas resuelto el problema de forma analítica, reflexiona en vista del resultado obtenido sobre las siguientes cuestiones: 1. Fondo amarillo: ¿Qué debe valer en este caso el coeficiente de reflexión de amplitudes? ¿Y el de transmisión de amplitudes? ¿Y la amplitud en x = 0? ¿Se observa esto en el experimento virtual? 2. Fondo rojo: ¿Qué deben valer en este caso los coeficientes de reflexión y de transmisión de amplitudes? ¿Y la amplitud en x = 0? ¿Se observa esto en el experimento virtual? 3. Fondo verde: ¿Qué efecto observas al disminuir progresivamente la densidad lineal en el segundo medio? Pon atención a lo que le ocurre a los coeficientes de reflexión y transmisión de amplitudes. ¿Es coherente con la resolución analítica? 4. Fondo violeta: Observa que en este caso, y en especial para los valores de la segunda columna con fondo violeta, la amplitud reflejada es mucho más pequeña que la incidente y la transmitida es practicamente igual a esta última. ¿Puedes justificar esto a la vista de la resolución analítica del problema?  5. Fondo blanco: Puedes observar que la amplitud de la onda reflejada es el doble que la de la onda incidente. ¿Tiene esto sentido físico?

Cuestionario 1                    Cuestionario 2                          Cuestionario 3                     Cuestionario 4                    Cuestionario 5