El movimiento ondulatorio puede considerarse como un transporte

Anuncio
ONDAS
El movimiento ondulatorio puede considerarse como un transporte de
energía y cantidad de movimiento de una región a otra del espacio sin que
tenga lugar ningún transporte neto de materia.
En cuanto al tipo de medio material en que se pueden propagar, podemos dividir
las ondas en dos grandes grupos:
Ondas mecánicas: en este caso las ondas se originan mediante una
perturbación en el espacio que se propaga a través de un medio material debido
a sus propiedades elásticas.
Ejemplos de este tipo de ondas son las ondas sonoras (vibraciones de las
moléculas de aire que se transmiten de unas a otras), ondas en la superficie de
un estanque, ondas en una cuerda, ondas sísmicas, etc.
Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de ningún medio material
para propagarse. Pueden hacerlo en el vacío. La energía y el momento son
transportados por campos eléctricos y magnéticos que se propagan
conjuntamente en el espacio.
Ejemplos de estas son las ondas son las ondas luminosas, las ondas de radio o
televisión, las ondas de telefonía móvil, los rayos X, etc.
Las ondas que se propagan en el espacio se denominan ondas viajeras. Sin
embargo, hay otro tipo de ondas (que estudiaremos más adelante con detalle)
que se denominan estacionarias y que están confinadas en una determinada
región del espacio. Por ejemplo, al pulsar la cuerda de una guitarra se produce
una onda, pero limitada a la región entre los extremos de la cuerda.
Para una onda estacionaria, la energía que lleva asociada permanece acotada
en una cierta región del espacio.
Cuando una onda se propaga a través de un medio, las partículas de éste no
acompañan su movimiento de avance, sino que oscilan alrededor de posiciones
fijas.
Al considerar el movimiento de una onda hemos de distinguir dos aspectos:
_ el movimiento de la onda a través del medio
_ el movimiento oscilatorio de las propias partículas del medio
Una forma de clasificar ondas alude precisamente a la relación entre la dirección
de propagación y la dirección en que vibran las partículas del medio:
Ondas transversales: son aquellas en que las partículas oscilan
perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Reproducen el
esquema de la figura adjunta. Ejemplos de este tipo de ondas son las que se
generan en una cuerda cuando se mueve arriba y abajo uno de sus extremos.
Ondas longitudinales: son aquellas en que las partículas oscilan en la misma
dirección en que se propaga la onda.
Estas ondas se producen, por ejemplo, cuando se pinza uno de los extremos de
un muelle situado horizontalmente. La compresión entre las espiras del muelle,
se transmite a través de él debido a sus propiedades elásticas y pinzamiento y
dirección de propagación coinciden. Las ondas sonoras también son ondas
longitudinales. Se pueden entender como perturbaciones de la posición de las
partículas del medio (aire) que se propagan por las interacciones entre unas y
otras. En este tema nos ocuparemos únicamente de ondas mecánicas.
Estas ondas requieren tres elementos básicos:
a) Alguna fuente que produzca la perturbación.
b) Un medio que se pueda perturbar.
c) Un mecanismo físico por el cual puntos adyacentes del medio interaccionen
para propagar la perturbación.
Conceptos básicos en cualquier tipo de ondas:
Longitud de onda(λ): distancia entre dos puntos que en el mismo instante están
a la misma distancia de su posición de equilibrio (dicho de otro modo, distancia
entre dos puntos que vibran del mismo modo).
Período (T): El tiempo que tarda un punto de la onda en realizar una oscilación
completa .En dicho tiempo la onda recorre una longitud de onda λ
Frecuencia (f): número de vibraciones por unidad de tiempo de la perturbación.
Velocidad de propagación (Vp): velocidad con que se transmite la
perturbación.
Amplitud (A): máxima separación de un punto respecto a su posición de
equilibrio.
Descargar