Este documento presenta información sobre estados sólidos y ondas mecánicas. Explica que las ondas mecánicas requieren un medio elástico para propagarse y se clasifican según el medio, su propagación, dirección de la perturbación y periodicidad. También describe el origen de las ondas mecánicas y cómo se propagan a través de un medio elástico mediante compresión y expansión del medio.

1. FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA
ESTADOS SOLIDOS Y ONDAS MECANICAS
PROFESOR TUTOR:
Ing. Verónica Mora
PRESENTADO POR: Grupo Fénix
INTEGRANTES:
 Silvia Poalacin
 Jonnathan Chamba
 Guillermo Tumalli
 Danilo Caiza
 Paul Moreira
SEMESTRE:
Segundo “B”
Riobamba, Enero del 2010

2. 1. INTRODUCCION
La experiencia cotidiana de la perturbación que se genera en un estanque de
agua cuando dejamos caer una piedra permite decir que todos tenemos una
idea bastante clara de lo que es una onda; en el caso descrito podemos ver
que, a partir del punto en el cual cayó la piedra, sobre la superficie del agua se
propaga una perturbación que se irradia en todas las direcciones.
También podemos observar como la membrana de un altoparlante vibra
cuando encendemos un equipo de sonido y como esa vibración se propaga en
el aire produciendo un sonido detectable por nuestros oídos.
La definición más general establece que la onda consiste en una perturbación
que se propaga con una determinada dependencia espacio-temporal, por
ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se
propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado
puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio
o el vacío.
2. CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS.
Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:
En función del medio en el que se propagan.
 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. Como en el caso de una alfombra o un látigo
cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una
onda se propaga a través de ella. 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.

3. 2.1 ONDAS MECANICAS PRODUCIDAS EN UNA SUPERFICIE DE AGUA.
 Ondas electromagnéticas: Las ondas electromagnéticas se propagan
por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo por lo 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. Las ondas
electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300000
km por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en
rango de frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro
Electromagnético, objeto que mide la frecuencia de las ondas.
 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.
En función de su propagación o frente de onda.
 Ondas unidimensionales: Las ondas unidimensionales son aquellas
que se propagan a lo largo de una sola dirección 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 direcciones. 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.
 Ondas tridimensionales o esféricas: Son ondas que se propagan en
tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como
ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas
que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas
direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas

4. tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas
electromagnéticas.
En función de la dirección de la perturbación.
 Ondas longitudinales: Son aquellas que se caracterizan porque las
partículas del medio se mueven (ó vibran) paralelamente a la dirección
de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da
lugar a una onda longitudinal.
1.2 ONDAS LONGITUDINALES.
 Ondas transversales: Son aquellas que se caracterizan porque las
partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de
propagación de la onda.
2.2 ONDAS TRANSVERSALES.
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 periódicas: 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.

5. 3. ORIGEN
La teoría de ondas se conforma como una característica rama de la física que
se ocupa de las propiedades de los fenómenos ondulatorios. El origen
mecánico de las ondas sonoras, estas pueden propagarse en el espacio-
tiempo si y solo si el medio no es infinitamente rígido ni infinitamente flexible. Si
todas las partes que constituyen un medio estuvieran rígidamente ligadas
podrían vibrar como un todo sin retraso en la transmisión de la vibración y, por
lo tanto, sin movimiento ondulatorio (o un movimiento de onda infinitamente
rápido). Por otro lado, si todas las partes fueran independientes, no podría
haber ninguna transmisión de la vibración y de nuevo, no habría movimiento
ondulatorio (o sería infinitamente lento). Las ondas sonoras una onda mecánica
que se propaga por el aire, los líquidos o los sólidos los distintos orígenes
físicos que provocan su aparición les confieren propiedades muy particulares
que las distinguen de unos fenómenos a otros. Por ejemplo, la acústica se
diferencia de la óptica en que las ondas sonoras están relacionadas con
aspectos más mecánicos que las ondas electromagnéticas. Conceptos tales
como masa, cantidad de movimiento, inercia o elasticidad son conceptos
importantes para describir procesos de ondas sonoras, a diferencia de en las
ópticas, donde estas no tienen una especial relevancia. Por lo tanto, las
diferencias en el origen o naturaleza de las ondas producen ciertas
propiedades que caracterizan cada onda, manifestando distintos efectos en el
medio en que se propagan.
4. PROPAGACION DE LAS ONDAS MECANICAS
Las ondas mecánicas son aquellas que se desplazan a través de un medio deformable o
elástico a diferencia de aquellas que no requieren de ningún medio para su propagación.

6. La propagación de una onda puede interpretarse haciendo el uso del modelo de la cadena
lineal. Cadena compuesta de una serie de partículas de igual masa separadas de resortes
iguales.
El sonido es el ejemplo más conocido de ondas mecánicas para propagarse precisan de un
medio (aire, agua, cuerpo sólido) que transmitan la perturbación.
Estas ondas viajan más rápido en los sólidos, luego en los líquidos, aún más lento en el aire y
en el vacío no se propagan.
Es el propio medio el que propicia y produce la propagación de estas ondas con su
comprensión y expansión.

7. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elástico, y
a que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan.
5. CONCLUSIONES
Una onda puede considerarse como una perturbación que produce un
movimiento ondulatorio en el ambiente perturbación, las ondas mecánicas,
requieren para su existencia de una fuente de perturbación, un medio que
pueda ser perturbado y alguna conexión física o mecanismo mediante el cual
las porciones adyacentes del ejerzan influencia entre sí.
El estudio de las ondas se hace sobre una representación gráfica de la misma
que es la forma de la función senoidal o seno.