Un movimiento ondulatorio es la propagación de una perturbación de alguna magnitud a través del espacio. A la perturbación se la suele denominar onda.
Los movimientos ondulatorios pueden clasificarse según su naturaleza, su dirección de propagación o el número de dimensiones de propagación.
Ondas según su naturaleza. Pueden ser mecánicas o electromagnéticas:
• Las ondas mecánicas propagan una perturbación de tipo mecánico (un golpe, una vibra ción, etc.) y requieren, por tanto, de un medio material. El sonido y las ondas en cuerdas, en muelles o en la superficie del agua son ejemplos de este tipo de ondas.
• Las ondas electromagnéticas son un tipo de ondas que no necesita de un medio material para propagarse, es decir, son capaces de transmitirse a través del vacío. Todas las ondas de luz son ejemplos de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, si las ondas electromagnéticas que se producen en el Sol no se propagan en el vacío, no veríamos sus efectos y, por tanto, no habría vida en la Tierra.
Ondas según la dirección de propagación. Pueden ser longitudinales y transversales.
• Las ondas longitudinales son aquellas en las que la dirección de vibración coincide con la dirección de propagación. Son ejemplos de este tipo de ondas las ondas sísmicas P. las ondas sonoras y las ondas que se propagan en un muelle cuando se desplaza un trozo de este a lo largo de su longitud.
• Las ondas transversales son aquellas en las que la dirección de propagación y la de vibración son perpendiculares entre sí. Se pueden entender como una sucesión de crestas (máximos) y valles (mínimos). Son ejemplos de ondas transversales ondas electromagnéticas, las olas, las ondas sísmicas S. y las ondas en una cuerda.
Ondas según el número de dimensiones de propagación. Pueden ser unidimensionales, si la energía se propaga en una dimensión, como, por ejemplo, la propagación en una cuerda; bidimensionales, si la energía se propaga en dos dimensiones (un plano), como, por ejemplo, las ondas que se propagan en la superficie del mar o tridimensionales, como son la luz y el sonido donde la energia se propaga en tres dimensiones.
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Características de una onda:
• La velocidad de propagación o velocidad de fase de una onda es la velocidad a la que avanza la perturbación en un medio.
• La longitud de onda es la distancia entre dos puntos en igual estado de perturbación
• El período (T) es el tiempo entre dos estados idénticos y sucesivos de la perturbación en un punto del medio. Es, por tanto, el tiempo requerido para un ciclo completo de movimiento unidad de tiempo. Su valor es, por tanto, el inverso del período.
• La frecuencia (f) de una onda es el número de ciclos de movimiento que se efectuan en la onda. Su unidad es el hercio (Hz), que equivale a un ciclo o vibración por segundo. La longitud de onda y el período están relacionados entre sí.
• El avance de la onda es un movimiento uniforme; por tanto, la velocidad de propagación.
• El número de onda (k) es el número de longitudes de onda que hay en una distancia igual a 2•π. Su unidad en el SI es 1/m.
• La fase de una onda (γ) es el ángulo que indica el estado de perturbación de los puntos alcanzados por la onda. Los puntos que se encuentran en idéntico estado de perturbación están en fase (la distancia entre ellos es igual a un número entero de longitudes de onda o a un número par de medias longitudes de onda). Los puntos separados por un número par de medias longitudes de onda se dice que se hallan en oposición de fase.
• La amplitud de onda (A) es la máxima distancia que alcanza un punto que vibra debido al paso de una onda, medida desde su posición de equilibrio.
La ecuación matemática de una onda armónica es:
y(x,t)= Asen(wt + kx + γ)
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