Estudiante

UNIDAD TEMÁTICA 1: FENÓMENOS ONDULATORIOS.


Los fenómenos ondulatorios están presentes en todas partes, debido a ello todos estamos familiarizados con los mismos. Un ejemplo clásico sobre esto lo podemos ver cuando lanzamos una piedra a un estanque. La experiencia nos indica que en el punto donde la piedra golpea la superficie del agua se crean ondas circulares que se expanden hasta quealcanzan la orilla. Si colocamos una hoja flotando sobre la perturbación, con el fin de examinar con más cuidado el movimiento del agua, veríamos como esta se mueve hacia arriba y hacia abajo y lateralmente con respecto a su posición original, sin embargo observaríamos que no efectúa ningún desplazamiento para alejarse o acercarse del punto donde la piedra golpeo al agua. Esto quiere decir que aunquela onda se mueva hacia la orilla del estanque, el agua no es transportada con ella.

1.1 ¿Qué es una onda?

Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. A pesar de la naturaleza diversa de las perturbaciones que pueden originarlas, todas las ondas tienen un comportamiento semejante. El sonido es un tipo de onda que se propaga únicamenteen presencia de un medio que haga de soporte de la perturbación. Los conceptos generales sobre ondas sirven para describir el sonido, pero, inversamente, los fenómenos sonoros permiten comprender mejor algunas de las características del comportamiento ondulatorio.
El tipo de movimiento característico de las ondas se denomina movimiento ondulatorio. Su propiedad esencial es que no implica untransporte de materia de un punto a otro. Así, no hay una ficha de dominó o un conjunto de ellas que avancen desplazándose desde el punto inicial al final; por el contrario, su movimiento individual no alcanza más de un par de centímetros. Lo mismo sucede en la onda que se genera en la superficie de un lago o en la que se produce en una cuerda al hacer vibrar uno de sus extremos. En todos los casos laspartículas constituyentes del medio se desplazan relativamente poco respecto de su posición de equilibrio. Lo que avanza y progresa no son ellas, sino la perturbación que transmiten unas a otras. El movimiento ondulatorio supone únicamente un transporte de energía y de cantidad de movimiento. Fig. 1.1


Fig. 1.1 El fenómeno ondulatorio.








1.2 ¿Cuántos tipos de ondas existen?Algunas clases de ondas precisan para propagarse de la existencia de un medio material que, al igual que las fichas de dominó, haga el papel de soporte de la perturbación; se denominan genéricamente ondas mecánicas. El sonido, las ondas que se forman en la superficie del agua, las ondas en muelles o en cuerdas, son algunos ejemplos de ondas mecánicas y corresponden a compresiones, deformacionesy, en general, a perturbaciones del medio que se propagan a través suyo. Sin embargo, existen ondas que pueden propasarse aun en ausencia de medio material, es decir, en el vacío. Son las ondas electromagnéticas o campos electromagnéticos viajeros; a esta segunda categoría pertenecen las ondas luminosas.

Onda electromagnética
Junto a una primera clasificación de las ondas en mecánicas yelectromagnéticas, es posible distinguir diferentes tipos de ondas atendiendo a criterios distintos.
En relación con su ámbito de propagación las ondas pueden clasificarse en:
Monodimensionales: Son aquellas que, como las ondas en los muelles o en las cuerdas, se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio.
Bidimensionales: Se propagan en cualquiera de las direcciones de un plano de unasuperficie. Se denominan también ondas superficiales y a este grupo pertenecen las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él.
Atendiendo a la periodicidad de la perturbación local que las origina, las ondas se clasifican en:
Periódicas: Corresponden a la propagación de perturbaciones de características periódicas, como vibraciones u oscilaciones que...