ONDAS

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PERTURBACION EN UN MEDIO. ONDAS

Supongamos que tiramos a un estanque una piedra. En el punto donde ésta cae, se produce una perturbación que es la causa de que las partículas de agua varíen su posición inicial y comience a oscilar entre dos posiciones extremas.

Supongamos para simplificar que la perturbación se produce en una sola partícula, las partículas de líquido cercanas a la primera comiencen a sufrir su influencia y, como consecuencia de ello, la perturbación se propaga en forma de ondulaciones (olas u ondas) que tienen su origen en el punto donde se produjo la perturbación y que se propagan a velocidad constante en todas direcciones de forma que alcanzan al mismo tiempo puntos equidistantes del foco de la perturbación.

El conjunto de todos los puntos alcanzados al mismo tiempo por la perturbación recibe el nombre de frente de onda.

En este caso particular la onda se propaga en un medio de dos dimensiones (la superficie del agua). Se trata de una onda en la que los frentes son circunferencias centradas en el origen de la perturbación.

En otras ocasiones las ondas se propagan en tres dimensiones y, si el medio es isótropo - iguales propiedades en todos sus puntos - , los frentes de onda serán esferas centradas en el origen de la perturbación. Hay ocasiones en que el origen de la perturbación está tan alejado que podemos considerar que los frentes de onda son planos.

Pero volvamos de nuevo al caso de la piedra lanzada al estanque y consideremos que sobre su superficie se encontraba flotando un trozo de corcho. Si se observa con detenimiento se puede comprobar que el corcho al cabo de un cierto tiempo está sometido a un movimiento oscilatorio pero su distancia a las orillas no varía con el tiempo. Esto hace que concluyamos que en el movimiento ondulatorio se transmite energía y no materia.

TIPOS DE ONDAS

Se hacen varias clasificaciones de los tipos de ondas. La primera hace referencia a la posibilidad de propagación en distintos medios.

En el ejemplo anterior las ondas transmiten energía producida en una perturbación provocada en un punto del medio.

Para hacerlo necesitan de un medio material que le sirva de soporte (partículas de agua). Si se produce una perturbación en el aire se origina una oscilación en las moléculas que se propaga dando lugar a un sonido. También en este caso las ondas necesitan para propagarse, de la existencia de un medio material que les sirva de soporte (aire, un gas, el agua, un sólido......) Si se intenta producir un sonido en el vacío éste no puede propagarse.

En todos estos casos se habla de ondas materiales o mecánicas.

Hay otras ondas que se propagan sin necesidad de un soporte material. Se trata de ondas electromagnéticas. Estas se propagan en el vacío con una velocidad constante c = 3 ·108 m/s.

Existe otra forma de clasificar las ondas atendiendo a la dirección de la perturbación referida a la dirección de la propagación.

Así pues hay movimientos ondulatorios en los que la perturbación es perpendicular a la dirección de la propagación. Por ejemplo la perturbación y la propagación en el lago son perpendiculares. Son movimientos ondulatorios transversales.

En otros movimientos ondulatorios la perturbación y la propagación tienen direcciones iguales. Se llaman movimientos ondulatorios longitudinales. Un ejemplo de este tipo de ondas es el sonido.

Existe también una tercera forma de clasificar los movimientos ondulatorios atendiendo a la forma del frente de onda (ondas planas, esféricas, circulares......).

 

 

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