¿Qué es una onda

FISICA I MEDIO
Profesor Luis Tapia Castro
¿Qué es una onda?
La explicación mas simple y acertada, es que la onda es una perturbación que
se produce en el medio en la cual hay transmisión de energía (Ē), pero no de
masa (m).
El medio perturbado (lugar donde se transmite la onda) puede ser de
naturaleza muy variada, por lo cual lo reducimos a decir que puede viajar en
cualquiera de los estados de la materia (sólido, liquido o gaseoso) e incluso el
vacío (en física lo entenderemos como la ausencia total de materia).
Como ejemplos en la naturaleza tenemos muchísimos. La perturbación en un
estanque lleno de agua provocada al lanzar una piedra es un ejemplo. Las olas
que vemos en los mares y océanos.
Un ejemplo que puedes ver en los animales es el movimiento de los reptiles y
peces, los cuales describen un movimiento ondulatorio.
Clasificación y tipos de ondas
Según la naturaleza del medio
Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio (sólido, líquido o
gaseoso) para propagarse.
Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe
transporte de materia a través del medio.
Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas sonoras.
Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el
espacio sin necesidad de un medio pudiendo, por tanto, propagarse en el
vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por
las oscilaciones de un campo eléctrico en relación con un campo magnético
asociado.
Según su sentido
Onda transversal: La perturbación es perpendicular a la dirección de
propagación
Onda longitudinal: La perturbación tiene la misma dirección que la de
propagación.
Según su dirección
Ondas Viajeras: son aquellas ondas que se desplazan libremente por el
medio. Por ejemplo, si suponemos que una soga es tan larga como nosotros
queramos, la onda que generamos en esta, se propagara indefinidamente por
la soga. Las ondas viajeras se dividen en transversales y longitudinales.
Ondas estacionarias: la perturbación local que las origina se produce en
ciclos repetitivos. (Recuerden de ida y vuelta)
Onda:
Elementos de las ondas
Elementos espaciales de una onda
La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o compresiones
consecutivos de la onda. En las ondas transversales la longitud de onda
corresponde a la distancia entre dos montes o valles, y en las ondas
longitudinales a la distancia entre dos compresiones contiguas.
Amplitud: La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio
de la onda. La amplitud es variable y como lo veremos más adelante se
relaciona con la intensidad de una onda.
Elementos espaciales de una onda
Período: El periodo es el tiempo que tarda la onda de ir de un punto de
máxima amplitud al siguiente, que lo mismo que; el tiempo que tarda una onda
en describir una oscilación.
T=1
f
La frecuencia (f) corresponde al número de oscilaciones (vibraciones) que
efectúa cualquier punto de la onda en un segundo. La velocidad de
propagación de una onda relaciona estas dos magnitudes. Matemáticamente
se define como:
Al comparar las fórmulas que nos indica que la longitud de onda y la frecuencia f, así
La
velocidad
de propagación
igual
al producto
de la frecuencia
por la
como
la de frecuencia
y periodo(v)
sonesdos
magnitudes
inversamente
proporcionales,
es decir
longitud
de onda:
que cuanto
mayor es una tanto menor es la otra, lo mismo ocurre con la frecuencia y el
periodo (recuerden la relación entre el periodo y la (λ))
Por lo tanto
Ejemplos:
Ejemplo:
Calcular la longitud de onda de una nota con una frecuencia de 261 Hz.
Considerando que la velocidad de propagación del sonido en el aire a 15°C es
de 340 m/seg, entonces se tiene,
v = 340 m/seg ;
f =261 Hz ;
por lo tanto la longitud de onda es,