Necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.

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Aurora Valenzuela Maidana
hace 6 años
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1 ONDAS Una onda es una perturbación que se propaga desde el punto en que se produjo, a través del espacio transportando energía y no materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío. Propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Las partículas constituyentes del medio oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Clasificación de las ondas: 1) Según el medio en el que se propagan: Ondas mecánicas Ondas electromagnéticas Ondas gravitatacionales 2) En función de su propagación: Unidimensionales Bidimensionales o superficiales Tridimensionales o esféricas 3) En función de la dirección de perturbación: Ondas longitudinales Ondas transversales 4) En función de su periodicidad Periódicas No periódicas En función del medio en que se propagan: Ondas mecánicas Necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.

2 Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad. Ondas electromagnéticas Se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo por lo tanto propagarse en el vacío. En función de su propagación :Ondas unidimensionales, son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los resortes o en las cuerdas. Ondas bidimensionales o superficiales Son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una piedra en ella.

3 Ondas tridimensionales o esféricas Son ondas que se propagan en tres direcciones. Sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. En función de la dirección de la perturbación Ondas longitudinales La perturbación se produce de manera paralela a la dirección de propagación de la onda. Ejemplosun resorte que se comprime da lugar a una onda ondas sonoras, la perturbación es una compresión o descompresión del aire

4 Ondas transversales La perturbación es en sentido perpendicular a la dirección de propagación. Es el caso de las ondas que se generan al agitar una cuerda y las ondas electromagnéticas. En función de su periodicidad Ondas periódicas : la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal

5 Ondas no periódicas La perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos. Longitud de onda: (λ) PARÁMETROS DE UNA ONDA Es la distancia entre dos puntos equivalentes de una onda. También se define como la distancia recorrida por la onda en un tiempo igual a su período T. Se denomina con el símbolo λ (lambda).

6 Frecuencia: (f) Es el número de oscilaciones completas o ciclos por segundo que sufre un punto del medio de propagación. La frecuencia está relacionada con la longitud de onda de manera La frecuencia se mide en Hertz (Hz). Un hertz es igual a una oscilación por segundo. La relación matemática de la frecuencia con la longitud de onda es la velocidad de la onda en el medio. v f dondev es Período: (T) Es el intervalo de tiempo entre dos puntos equivalentes consecutivos de la onda. Esto es lo mismo que un ciclo completo de la perturbación. Se representa con la letra T. El período está relacionado con la frecuencia mediante la siguiente fórmula: T Velocidad: (v) Es el desplazamiento de una onda en una unidad de tiempo Depende de las propiedades del medio. d v t T 1 v f T Amplitud: (A) 1 f Es el valor de la máxima perturbación que alcanza un elemento del medio respecto de su posición de equilibrio. Aquellos lugares donde la perturbación es máxima se denominan picos o valles, y donde es mínima se denominan nodos.

7 Fenómenos de Ondas Reflexión Esta propiedad se da cuando una onda choca con otro objeto o llega a una frontera con otro medio, a los cuales no puede atravesar y se desvía, al menos en parte, otra vez hacia el medio original. Interferencia Cuando dos ondas se encuentran en una misma región del espacio, sus componentes se suman y dan como resultado una nueva función de onda. La perturbación de cualquier punto del medio en el cual se interfieren las ondas, será la suma algebraica de las perturbaciones de todas las ondas que se encuentren en ese punto.

Interferencia Constructiva: Las ondas se encuentran en fase, por lo tanto las crestas y los valles de ambas se superpondrán, y darán como resultado una onda de mayor amplitud que las primeras.

8 Interferencia Constructiva: Las ondas se encuentran en fase, por lo tanto las crestas y los valles de ambas se superpondrán, y darán como resultado una onda de mayor amplitud que las primeras. Interferencia Destructiva Las ondas se encuentran relativamente fuera de fase, y por lo tanto las crestas de una se superpondrán con los valles de la otra. La onda resultante tendrá una amplitud menor que la mayor amplitud de todas las ondas. Ecuación de onda y principio de superposición La perturbación, ψ, se describe mediante una función de dos variables, posición y tiempo. La aparición de una función de onda deberá surgir como solución de algún problema físico. La aplicación de las leyes conocidas a ese problema deben conducirnos a una ecuación diferencial del movimiento, al igual que hemos visto en el caso de los osciladores. Sin embargo, la función de onda depende de dos variables, posición y tiempo, por lo que es de suponer que la ecuación sea, en este caso, en derivadas parciales.

9 Esta ecuación diferencial lineal recibe el nombre de ecuación lineal de onda o simplemente ecuación de onda. El principio de superposición establece que cuando dos o más ondas semueven en el mismo medio lineal, el desplazamiento resultante del medio (la onda resultante) en cualquier punto es igual a la suma algebraica de todos los desplazamientos originados por las ondas individuales. Superposición de dos pulsaciones que viajan en direcciones opuestas en la misma cuerda tensa.

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