LAS ONDAS

Logro: Comprender el concepto de ondas, así como sus características, partes constitutivas y los diversos fenómenos que ellas experimentan.

ONDA

En física, una onda (del latín unda) consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad del espacio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El espacio perturbado puede contener materia (aire, agua, etc) o no (vacío).

La magnitud física cuya perturbación se propaga en el medio se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo.

Una onda es una perturbación que se propaga desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto.

Las ondas materiales (todas menos las electromagnéticas) requieren un medio elástico para propagarse.

El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al paso de la onda.

La perturbación comunica una agitación a la primera partícula del medio en que impacta -este es el foco de las ondas- y en esa partícula se inicia la onda.

El término suele ser entendido intuitivamente como el transporte de perturbaciones en el espacio, donde se considera el espacio como un medio en el que pueden producirse y propagarse dichas perturbaciones a través de él, al variar alguna de sus propiedades medibles.

ELEMENTOS O PARTES DE UNA ONDA

• Cresta: Es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de la onda; es decir, el punto de la onda más separado de su posición de reposo.

• Periodo ( T ): Es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.

Tomado de www.wikipedia.org Autor: Gustavo Rodríguez Maturana – Lic. Q y B Página 1


• Amplitud ( A ): Es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

• Frecuencia ( f ): Es el número de veces que es repetida dicha vibración por unidad de tiempo. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.

• Valle: Es el punto más bajo de una onda.

• Longitud de onda ( ʎ ): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o la distancia entre dos crestas consecutivas.

Longitud de onda λ, se puede medir entre dos puntos correspondientes en una forma de onda. La longitud de onda es la distancia real que recorre una perturbación en un determinado intervalo de tiempo.

• Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

• Elongación (

x

): Es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.

• Ciclo: Es una oscilación, o el recorrido desde el nodo que inicia la trayectoria de la cresta hasta el nodo que termina la trayectoria del valle o viceversa.

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v

• Velocidad de propagación (

): Es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio. Su valor es el cociente de la longitud de onda y su período.

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas o montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversal es aquella con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Onda longitudinal es aquella con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas; ejemplos incluyen ondas sonoras.

Cuando un objeto corte hacia arriba y abajo en una onda en un estanque, experimenta una trayectoria orbital porque las ondas no son simples ondas transversales sinusoidales.

Ondas en la superficie de una cuba son realmente una combinación de ondas transversales y longitudinales; por lo tanto, los puntos en la superficie siguen caminos orbitales.

A = En aguas profundas. B = En aguas superficiales. El movimiento elíptico de una partícula superficial se vuelve suave con la baja intensidad. 1 = Progresión de la onda

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2 = Monte 3 = Valle

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas o montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o

FENÓMENOS QUE EXPERIMENTAN LAS ONDAS

Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas pueden experimentar los siguientes fenómenos:

• Difracción: Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.

• Efecto Doppler: Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.

• Interferencia: Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.

• Reflexión. Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección.

• Refracción: Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.

• Onda de choque: Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.

EJEMPLOS DE ONDAS

• Olas, que son perturbaciones que se propagan por el agua.

• Ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X, y rayos gamma conforman la radiación electromagnética. En este caso, la propagación es posible sin un medio, a través del vacío. Las ondas electromagnéticas viajan a 299 792 458 m/s en el vacío.

• Sonoras — una onda mecánica que se propaga por el aire, los líquidos o los sólidos.

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• Ondas de tráfico (esto es, la propagación de diferentes densidades de vehículos, etc.) — estas pueden modelarse como ondas cinemáticas como hizo Sir M. J. Lighthill

• Ondas sísmicas en terremotos.

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