Cuando dejamos caer una piedra sobre una superficie de agua aparecen ondas que nacen en el punto en que cayó la piedra y se extienden hacia el exterior. Si observamos otros objetos de la superficie del agua que son alcanzados por las ondas, como hojas o corchos, veremos que suben y bajan con las ondas pero no se desplazan por la superficie del agua.

La piedra ha provocado una perturbación en la superficie del agua, y esa perturbación avanza por medio de una onda centrada en el punto donde se originó. Con la onda se propaga energía, que hace que otras partículas del medio vibren, aunque sin desplazarse de su posición sobre la superficie.

El movimiento ondulatorio y el concepto de onda lo vamos a estudiar en esta entrada a través de:

  • Concepto de onda y movimiento ondulatorio
  • Clasificación de las ondas
  • Magnitudes que caracterizan las ondas.

Bachillerato_Físcia 2

ONDAS Y MOVIMIENTO ONDULATORIO

1. CONCEPTO DE ONDA Y MOVIMIENTO ONDULATORIO

ONDAS Y MOVIMIENTO ONDULATORIO - CONCEPTO

Una onda es una perturbación que se propaga. Con la palabra “perturbación” se quiere indicar cualquier tipo de alteración del medio: una ondulación en una cuerda, una compresión en el aire (onda sonora), campos electromagnéticos oscilantes (onda electromagnética)… etc.

Onda: Provoca transporte de energía sin que exista transporte de material.  

Movimiento ondulatorio: Propagación de un movimiento vibratorio a través de un medio. La perturbación que se origina se llama onda.

Es muy importante diferenciar entre el movimiento que tienen los puntos del medio cuando son alcanzados por la onda y el movimiento de la propia onda. Los puntos oscilan alrededor de su posición de equilibrio, mientras que la onda se traslada hacia la derecha, por ejemplo.

Bachillerato_Físcia 2

ONDAS Y MOVIMIENTO ONDULATORIO

2. CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS

ONDAS Y MOVIMIENTO ONDULATORIO - CONCEPTO

Según las dimensiones de propagación

  • Unidimensionales: Se propaga en una dirección. Ejemplo: Onda que se transmite al estirar un muelle y soltarlo

  • Bidimensionales: La onda se propaga en una superficie plana. Ejemplo: La onda generada al tirar una piedra en un estanque

  • Tridimensionales: Se propaga en las tres direcciones del espacio. Ejemplo: La luz

Según el medio de propagación

  • La mayor parte de las ondas necesitan un medio elástico que haga posible la propagación de la perturbación de un punto a otro. Son las llamadas ondas materiales o mecánicas. Son ondas materiales: el sonido (que necesita el aire para su propagación), las ondas que se producen al agitar una cuerda (se propagan a través de la cuerda),... etc.

  • Las ondas electromagnéticas, por el contrario, no necesitan ningún medio para propagarse. Pueden hacerlo en el vacío. Son ondas electromagnéticas: la luz, las ondas de radio y televisión...etc

Según dirección de propagación

  • En las ondas transversales la dirección en la que se produce la perturbación y la dirección en la que se propaga son perpendiculares. Son ejemplos de ondas transversales las ondas electromagnéticas, la onda que se transmite en una cuerda, las ondas en la superficie de un lago…etc

  • En las ondas longitudinales la dirección de perturbación y la de propagación es la misma. El sonido es una onda longitudinal.

Simulación de onda transversal y longitudinal

Bachillerato_Físcia 2

MOVIMIENTO ONDULATORIO

3. MAGNITUDES QUE CARACTERIZAN UNA ONDA

MOVIMIENTO ONDULATORIO - MAGNITUDES

(A) Amplitud: Distancia máxima que se desplaza una partícula del medio de suposición de equilibrio. Se mide en m.

(x,y) Elongación: Es la distancia a la que se encuentra una partícula de medio de su posición de equilibrio. Se mide en m.

(λ) Longitud de onda: Es la distancia mínima entre dos puntos de la onda que se encuentran en el mismo estado de vibración. Se mide en m.

(T) Periodo: Tiempo que la onda tarda en recorrer una distancia igual a la longitud de onda. También se puede definir el periodo como el tiempo que tarda un punto en dar una oscilación completa.Se mide en segundos.

(f o υ) Frecuencia: inverso del periodo. Se mide en s-1 o Hz (herzios). 

(v o vp) Velocidad de propagación de una onda: es la rapidez con la que ésta se traslada en el medio en el que se propaga: 

(ω) Frecuencia angular: rad/s. 

(k) Número de ondarad/m. 

En la siguiente entrada hablaremos sobre las ondas armónicas, la ecuación de la onda así como las magnitudes de velocidad y aceleración.

Espero que os haya resultado de interés. Seguiremos creciendo . . .

Rating: 5.0/5. From 6 votes.
Please wait...