Las ondas son perturbaciones que se propagan a través de un medio. Existen diferentes tipos de ondas como las electromagnéticas, mecánicas y gravitacionales. Las ondas pueden ser longitudinales, transversales, unidimensionales, bidimensionales o tridimensionales. Las características de las ondas incluyen la longitud de onda, amplitud, periodo y frecuencia. El efecto Doppler ocurre cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de la onda y el observador.

1. Alberto Palma Montejo
Jonathan Eduardo Pérez Moreno
José Eduardo Jiménez Evia
José Ignacio López Córdova

2. 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.
Las únicas ondas que pueden propagarse en el vacío son las ondas
electromagnéticas.
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 ).
Todas las partículas del medio son alcanzadas con un cierto retraso
respecto a la primera y se ponen a vibrar: recuerda la ola de los
espectadores en un estadio de fútbol.
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. Tren de ondas: Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra
como si fuera un tren de donde se coloca un vagon tras otro.
Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su
posición de equilibrio.
Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda
Características generales o elementos
de las ondas

5. Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibración completa, se
mide en segundos o s/ciclo se representa con una T mayúscula.
Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y
viceversa.
Amplitud (A) : Es la máxima separación de la onda o vibración desde su
punto de equilibrio.

6. 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. También podemos decir que es la distancia
que ocupa una onda completa, se indica con la letra griega lambda
(Λ) y se mide en metros. A la parte superior de la onda se le llama
cresta y a la inferior se le llama valle.
Frecuencia: Es el número de ondas producidas por segundo. La
frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se mide en ciclos/
segundo o hertz (Hz). Coincide con el número de oscilaciones por
segundo que realiza un punto al ser alcanzado por las ondas.
Las dos magnitudes anteriores, longitud y frecuencia, se relacionan
entre sí para calcular la velocidad de propagación de una onda.

7. Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio
recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en
recorrerlo.
Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por
la longitud de onda (λ).
Matemáticamente se expresa así:
por lo tanto
fórmula que nos indica que la longitud de onda λ y la frecuencia f son
dos magnitudes inversamente proporcionales, es decir que cuanto
mayor es una tanto menor es la otra.

8. Periodo: Es el tiempo (en segundos) que tarda un punto en
realizar una oscilación completa al paso de una onda. Se
abrevia con la letra (T).
La frecuencia (f) se relaciona con el periodo según la fórmula
Volvamos a la fórmula
para reemplazar en ella f (frecuencia), y nos queda la fórmula
Lo cual nos indica que también podemos calcular la velocidad
si conocemos la longitud (λ) y el periodo (en segundos) de una
onda.
Como vemos, podemos relacionar estas magnitudes y
conociendo los valores de algunas de ellas podemos
determinar los valores de las otras, usando las fórmulas
indicadas.

9. Existen distintos tipos de ondas, de acuerdo el criterio que
se tome, encontramos las siguientes:
Según el medio en que se propagan
Según su dirección
Según su propagación
Según su periodicidad
Tipos de onda

10. Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de un medio
para propagarse en el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a
velocidad constante, ya que son producto de oscilaciones de un
campo eléctrico que se relaciona con uno magnético asociado.
Ondas mecánicas: a diferencia de las anteriores, necesitan un medio
material, ya sea elástico o deformable para poder viajar. Este puede
ser sólido, líquido o gaseoso y es perturbado de forma temporal
aunque no se transporta a otro lugar.
Ondas gravitacionales: estas ondas son perturbaciones que afectan
la geometría espacio-temporal que viaja a través del vacío. Su
velocidad es equivalente a la de la luz.
Según el medio en que se propagan

11. Ondas Longitudinales:
Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de
propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas
compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las
ondas sonoras. Un resorte que se comprime y estira también da
lugar a una onda longitudinal.
El sonido se trasmite en el aire mediante ondas longitudinales.
Otro ejemplo de onda longitudinal es aquella que se produce cuando
se deja caer una piedra en un estanque de agua, Se origina una
perturbación que se propaga en círculos concéntricos que, al cabo del
tiempo, se extienden a todas las partes del estanque.
Onda sonora:
Son ondas longitudinales que viaja en un medio
Según su dirección

12. Ondas Transversales:
Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las
ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. Por
ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al
arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a lo
largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por uno de sus
extremos.

13. Onda viajera:
Donde la protuberancia viaja con una rapidez definida

14. Ondas unidimensionales: estas ondas, como su nombre indica,
viajan en una única dirección espacial. Es por esto que sus frentes son
planos y paralelos.
Ondas bidimensionales: estas ondas, en cambio, viajan en dos
direcciones cualquieras de una determinada superficie.
Ondas tridimensionales: estas ondas viajan en tres direcciones
conformando un frente de esférico que emanan de la fuente de
perturbación desplazándose en todas las direcciones.
Según su propagación

15. Ondas no periódicas: estas ondas son causadas por una perturbación
de manera aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida,
estas tendrán cualidades diferentes.
Ondas periódicas: son producidas por ciclos repetitivos de
perturbaciones.
Según su periodicidad:

16. El efecto Doppler, llamado así por el físico austríaco Christian
Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda
producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su
observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado
(Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).
En general, se experimenta un efecto Doppler siempre que halla un
movimiento relativo entre una fuente de onda y un observador.
Cuando se mueve uno hacia el otro, el observador escucha una
frecuencia mas alta que la de la fuente en ausencia del movimiento
relativo. Cuando la fuente y el observador se aleja uno del otro, el
segundo escucha una frecuencia mas baja que la de la fuente.
Efecto Doppler