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 requieren un medio elástico para
propagarse. Ecepto las
ondas electromagnéticas. 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 (foco de las ondas) y en esa partícula se
inicia la onda. Se transmite en todas las direcciones por las que se extiende
el medio que rodea, con una velocidad constante en todas las
direcciones, siempre que el medio sea isótropo ( de iguales
características físico- químicas en todas las direcciones).
El movimiento de cada partícula
respecto a la posición de equilibrio en que estaba antes de llegarle la
perturbación es un movimiento vibratorio
armónico simple.
Una onda transporta
energía y cantidad de movimiento pero no transporta materia; las
partículas vibran alrededor de la posición de equilibrio pero no
viajan con la perturbación.
Ondas Transversales y Longitudinales
En función del tipo de soporte que requieren para su propagación las ondas se clasifican en; Mecánicas requieren un medio elástico para propagarse, las electromagnéticas no, se pueden propagar en el vacío
Si las clasificamos en función
de como vibran respecto a la dirección de propagación tenemos
las ondas transversales y las longitudinales.
Si las partículas del medio en el que
se propaga la perturbación vibran
perpendicularmente a la dirección de propagación las ondas
se llaman transversales. Si
vibran en la misma dirección se llaman longitudinales.
Longitud de Onda , Frecuencia y Periodo
Se define la longitud de onda;
como la distancia que recorre el pulso mientras un punto realiza una oscilación completa. El tiempo que tarda en realizar una oscilación se llama periodo ( T ) y la frecuencia ( F) es el número de oscilaciones (vibraciones) que efectúa cualquier punto de la onda en un segundo.
Ondas Elasticas y Ondas Electromagnèticas
Como se menciono anteriormente las ondas elásticas requieren un medio material como soporte a su transmisión. Tal sucede con las ondas sonoras, ondas en cuerdas, membranas, etc. En cambio, las ondas electromagnéticas no requieren necesariamente un medio material para su propagación.
Estas ondas elásticas son también llamadas sonido. En el lenguaje vulgar el sonido está relacionado con la sensación auditiva, i.e., vibraciones en la membrana auditiva provocadas por una onda elástica que se propaga a través de un gas, un líquido o un sólido. Sin embargo nuestro sistema nervioso sólo es sensible a frecuencias comprendidas entre 16Hz y 20kHz. Fuera de estos límites el sonido no es audible para los humanos, aunque a las ondas elásticas correspondientes se les sigue llamando sonido. La física de las ondas elásticas de frecuencia por encima de los 20kHz se denomina ultrasónica. La ciencia que trata de los métodos de generación, propagación y recepción del sonido se llama acústica.
En ambos tipos de ondas –elásticas y electromagnéticas- son las Ecuaciones de Maxwell las que explican la transmisión a distancia de energía y cantidad de movimiento.
Tanto las ondas elásticas como las electromagnéticas satisfacen la “Ecuación de ondas” y su estudio formal es idéntico, aunque hay muchas diferencias en cuanto a velocidad de propagación, fenómenos de dispersión, etc.
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