ONDAS

"CONJUNTO DE PERTURBACIONES"

Una vibración, no puede existir en un solo instante; requiere tiempo, para ir de un lado al otro. Ese movimiento en el espacio y en el tiempo es una onda. A la propagación de la energía por medio de una perturbación en un medio, en lugar del medio en sí, se llama movimiento ondulatorio.
Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico. Es necesario reconocer que no todas las perturbaciones son necesariamente mecánicas; por ejemplo, las ondas de luz y radio y radiaciones térmicas propagan su energía por medio de perturbaciones eléctricas y magnéticas. No hay necesidad de un medio físico para la transmisión de ondas electromagnéticas.
Por ejemplo: Cuando se lanza una piedra en una alberca con agua se origina una perturbación que se propaga en círculos concéntricos y que al final alcanza todas las partes de una alberca. Un corcho pequeño que flota sobre la superficie del agua, se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que pasa la perturbación. Se ha transferido energía desde el punto de impacto de la piedra en el agua hasta cierta distancia donde se encuentra el trozo de corcho. Esta energía se transmite mediante la agitación de las partículas vecinas del agua. El movimiento real de cualquier partícula de agua es comparativamente pequeño.

"TIPOS DE ONDAS"

Las ondas se clasifican de acuerdo con el tipo de movimiento de una local del medio con respecto a la dirección de la propagación de la onda.

• En una onda transversal el movimiento (vibración) de las partículas individuales del medio es perpendicular a la dirección de la energía. Dichas ondas pueden tener un movimiento Trepitatorio (movimiento de arriba hacia abajo) u Oscilatorio (de un lado al otro).

Por ejemplo: Uno de los extremos de una cuerda está sujeto a un poste y el otro se encuentra sostenido por un individuo el cual le da cierto movimiento con su mano. Provocando que las partículas individuales se muevan hacia arriba y hacia abajo en tanto que la perturbación se desplaza hacia la derecha.

• Por otra parte también están las ondas longitudinales el movimiento (vibración) de las partículas individuales es paralelo a la dirección de la energía.

Por ejemplo: En un resorte helicoidal (como se muestra en la figura). Las espiras cerca del extremo izquierdo se comprimen. Cuando se suprime la fuerza de distorsión, un pulso se propaga a lo largo del resorte. Ninguna parte del resorte se mueve mucho de su posición del equilibrio, pero el pulso continúa su viaje a lo largo de aquel. Es decir, es longitudinal debido a que las partículas del resorte se desplazan a lo largo de la dirección misma en la que viaja la perturbación.

"PROPIEDADES DE LAS ONDAS"

• REFLEXIÓN:
  “El medio choca con algo y se regresa”. Se produce cuando una onda encuentra en su recorrido una superficie contra la cual rebota, después de la reflexión la onda sigue propagándose en el mismo medio y los parámetros permanecen inalterados. Un ejemplo de reflexión es el eco.
• REFRACCIÓN:
  “La onda cambia de medio”. Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide diagonalmente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate.
• INTERFERENCIA:
  Surge cuando dos ondas se cruzan, sin embargo esta puede ser “constructiva” o “destructiva”. La interferencia constructiva, o refuerzo, surge cuando la cresta de una onda se superpone a la cresta de otra, los efectos de ambas ondas se suman. El resultado es una onda de mayor amplitud. Por otra parte la interferencia destructiva, o cancelación surge cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, sus efectos se reducen. La parte elevada de la onda llena la parte baja de la otra.

"ELEMENTOS DE LAS ONDAS"

• VALLES: Puntos más bajos de la onda.
• CRESTAS: Puntos más elevados de la onda.
• AMPLITUD: Denota la distancia que va desde el punto medio hasta la cresta (o hasta el valle) de la onda. Así pues, la amplitud, es igual al máximo alejamiento de la posición de equilibrio.
• LONGITUD DE ONDA: Es la distancia entre la cima de una cresta y la cima de la cresta siguiente. O de manera equivalente, es la distancia entre partes idénticas sucesivas de la onda.
• FRECUENCIA: Nos dice cuán a menudo ocurre la vibración.

"ECUACIÓN DE UNA ONDA VIAJERA"

"VELOCIDAD DE UNA ONDA"

La velocidad con la que se propaga una vibración a través de un medio depende de la elasticidad de éste y de la inercia de las partículas. Los materiales más elásticos, produces fuerzas de restitución mayores cuando son distorsionados. Los materiales menos densos ofrecen menos resistencia al movimiento. En uno u otro caso se desarrolla la capacidad de las partículas para propagar una perturbación a las partículas vecinas, desplazándose la vibración más rápidamente.