2. ¿QUE SON ONDAS?
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 (todas menos las
electromagnéticas) requieren un medio elástico para
propagarse.
El medio elástico se deforma y se recupera vibrando
al paso de la onda.
3. La perturbación comunica una agitación a la
primera partícula del medio en que impacta este
es el foco de las ondas y en esa partícula se
inicia la onda.
La perturbación se transmite en todas las
direcciones por las que se extiende el medio que
rodea al foco con una velocidad constante en
todas las direcciones, siempre que el medio sea
isótropo ( de iguales características físico-
químicas en todas las direcciones ).
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.
4. La magnitud física cuya perturbación se propaga en el
medio se expresa como una función tanto de la
posición como del tiempo . Matemáticamente se dice
que dicha función es una onda si verifica la ecuación
de ondas:
donde v es la velocidad de propagación de la onda. Por
ejemplo, ciertas perturbaciones de la presión de un
medio, llamadas sonido, verifican la ecuación
anterior, aunque algunas ecuaciones no lineales
también tienen soluciones ondulatorias, por
ejemplo, un solitón.
6. ONDAS MECÁNICAS:
las ondas mecánicas necesitan un medio elástico
(sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.
Las partículas del medio oscilan alrededor de un
punto fijo, por lo que no existe transporte neto de
materia a través del medio.
La velocidad puede ser afectada por algunas
características del medio como: la
homogeneidad, la elasticidad, la densidad y la
temperatura. Dentro de las ondas mecánicas
tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y
las ondas de gravedad
7. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:
las ondas electromagnéticas se propagan por
el espacio sin necesidad de un medio, por lo tanto
puede 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.
Las ondas electromagnéticas viajan
aproximadamente a una velocidad de 300 000 km
por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser
agrupado en rango de frecuencia.
8. ONDAS GRAVITACIONALES:
las ondas gravitacionales son perturbaciones que
alteran la geometría misma del espacio-tiempo y
aunque es común representarlas viajando en el
vacío, técnicamente no podemos afirmar que se
desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas
son alteraciones del espacio-tiempo.
10. ONDAS UNIDIMENSIONALES:
las ondas unidimensionales son aquellas que se
propagan a lo largo de una sola dimensión del
espacio, como las ondas en los muelles o en las
cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección
única, sus frentes de onda son planos y paralelos.
ONDAS BIDIMENSIONALES O
SUPERFICIALES:
son ondas que se propagan en dos dimensiones.
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.
11. En función del movimiento
de sus partículas
ONDAS LONGITUDINALES:
son aquellas que se caracterizan porque las partículas del
medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de
propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se
comprime da lugar a una onda longitudinal.
ONDAS TRANSVERSALES:
son aquellas que se caracterizan porque las partículas del
medio vibran perpendicularmente a la dirección de
propagación de la onda. Por ejemplo, las olas en el agua o
las ondulaciones que se propagan por una cuerda.
13. EN FUNCIÓN DE SU
PERIODICIDAD
ONDAS PERIÓDICAS:
la perturbación local que las origina se produce en
ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
ONDAS NO PERIÓDICA:
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 también se denominan pulsos.
14. ELEMENTOS DE UNA ONDA
CRESTA: La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud
de la onda; es decir, el punto de la onda más separado de su posición de reposo.
PERÍODO(T): El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de
máxima amplitud al siguiente.
AMPLITUD(A): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el
punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea
variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
FRECUENCIA(F): Número de veces que es repetida dicha vibración por
unidad de tiempo. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un
período determinado.
T = 1/f
VALLE: Es el punto más bajo de una onda.
15. LONGITUD DE ONDA(Λ):
Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones
consecutivas, o la distancia entre dos crestas consecutivas.
NODO:
es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
ELONGACIÓN(X):
es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la
onda y la línea de equilibrio.
CICLO:
es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN(V):
es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio. Su
valor es el cociente de la longitud de onda y su período.
v = λ/T
VALLE:
• Es el punto más bajo de una onda.
16. características
A = En aguas profundas.
B = En aguas superficiales. El movimiento elíptico de una
partícula superficial se vuelve suave con la baja intensidad.
1 = Progresión de la onda
2 = Monte
3 = Valle
17. Ecuación de ondas
La ecuación de onda es un tipo de ecuación
diferencial que describe la evolución de una onda
armónica simple a lo largo del tiempo. Esta ecuación
presenta ligeras variantes dependiendo de como se
transmite la onda, y del medio a través del cual se
propaga.
Si consideramos una onda unidimensional que se
transmite a lo largo de una cuerda en el eje x, a una
velocidad y con una amplitud (que generalmente
depende tanto dex y de t), la ecuación de onda es:
18. SUS COMPORTAMIENTOS
DIFRACCIÓN=Ocurre cuando una onda al topar con
el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para
rodearlo.
EFECTO DOPPLER=Efecto debido al movimiento
relativo entre la fuente emisora de las ondas y el
receptor de las mismas.
INTERFERENCIA= Ocurre cuando dos ondas se
combinan al encontrarse en el mismo punto del
espacio.
19. REFLEXIÓN=Ocurre cuando una onda, al
encontrarse con un nuevo medio que no puede
atravesar, cambia de dirección.
REFRACCIÓN=Ocurre cuando una onda cambia de
dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a
distinta velocidad.
ONDA DE CHOQUE=Ocurre cuando varias ondas
que viajan en un medio se superponen formando un
cono
20. ONDAS VIAJERAS
Las ondas viajeras a lo largo de una cuerda
son ondas unidimensionales y, como todas las
ondas, realizan una transmisión de energía y
cantidad de movimiento sin transporte de materia.
Cuando dos ondas se cruzan se producen
los fenómenos de interferencia que afectan a las
partículas que están en el cruce pero no a las
ondas, de manera que cada una sigue su camino sin
alterar ninguna de sus características ni el valor de
la energía transportada.
21.
22. POLARIZACION
Una onda es polarizada, si solo
puede oscilar en una dirección. La
polarización de una onda
transversal describe la dirección de
la oscilación, en el plano
perpendicular a la dirección del
viaje. Ondas longitudinales tales
como ondas sonoras no exhiben
polarización, porque para estas
ondas la dirección de oscilación es
a lo largo de la dirección de viaje.
