Fenomenos ondulatorios

weberortega@hotmail.com
2010
Los Procesos Ondulatorios

Fabio Ortega Weber
weberortega@hotmail.com
2010
Los Procesos Ondulatorios

Fabio Ortega Weber

Tabla de contenido:
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Introducción:

El estudio de los fenómenos ondulatorios supone la utilización de conceptos tales como periodo, frecuencia, longitud de onda y amplitud, y junto a ellos el de frente de onda, el cual escaracterístico de las ondas bidimensionales y tridimensionales. 
Se denomina frente de ondas al lugar geométrico de los puntos del medio que son alcanzados en un mismo instante por la perturbación. 
Las ondas que se producen en la superficie de un lago, como consecuencia de una vibración producida en uno de sus puntos, poseen frentes de onda circulares. Cada uno de esos frentes se corresponden conun conjunto de puntos del medio que están en el mismo estado de vibración, es decir a igual altura. Debido a que las propiedades del medio, tales como densidad o elasticidad, son las mismas en todas las direcciones, la perturbación avanza desde el foco a igual velocidad a lo largo de cada una de ellas, lo que explica la forma circular y, por tanto, equidistante del foco, de esa línea que contiene alos puntos que se encuentran en el mismo estado de vibración.

Fenómenos Ondulatorios
 
Quizá, uno de los movimientos ondulatorios más conocido, es el que se observa en una masa de agua (mar, lago, etc), producido por alguna perturbación, por ej.
cuando arrojamos una piedra en un estanque observamos la formación de ondas circulares que se mueven hacia afuera, o las olas que se forman a marabierto por la perturbación del viento.
Las características de las ondas producidas dependen de la fuente perturbadora y del medio como en los casos anteriores.
Las ondas en el agua, se mueven con determinada velocidad, pero cada partícula
del agua tan solo oscila con respecto a un punto de equilibrio. Esto se observa con hojas o con algún corcho en el agua, que no son impulsadas hacia adelantepor las ondas, sino que oscilan con respecto a un punto de equilibrio, que es el movimiento del agua misma. Es una característica general de las ondas: las ondas se pueden mover a grandes distancias, pero el medio (en nuestro caso el agua) solo tiene movimiento limitado. Una onda consiste de oscilaciones que se mueven sin arrastrar materia. Las ondas llevan energía de un lugar a otro, como porejemplo la recibida por la piedra que cae en el agua.
Aunque las ondas de agua son muy didácticas y cualitativamente sencillas, los cálculos cuantitativos no lo son.
Para entender las ondas de agua, requerimos simplicidad, lo que significa despreciar ciertas propiedades, como la viscosidad, y restringirse a ondas suaves de pequeña amplitud.
Las oscilaciones de las partículas de agua, en estostipos de ondas, no se restringe a la superficie, sino que se extienden con amplitud decreciente hasta el fondo.
Consideremos una gran porción de agua, infinitamente profunda, donde se hace una perturbación en la superficie y se generan ondas. Como es el movimiento de las partículas del medio?. Aunque en un lugar dado el agua sea alternadamente un valle y una cresta, no pueden estar moviéndose haciaarriba y hacia abajo, debido a la conservación del agua. Como el agua es incompresible, en esta escala, cuando una loma baja, el agua tiene que salir del lugar, y lo que ocurre es que las partículas de agua cercanas a la superficie, se mueven aproximadamente en circunferencias. Así, es una mezcla de movimiento transversal y longitudinal alrededor de una determinada posición de equilibrio. La fuerzarestauradora que actúa sobre el elemento de agua, se debe en parte a la diferencia de presión, originada por las variaciones de profundidad entre los puntos, y también en parte por los efectos de la tensión superficial debidos a la curvatura de la superficie libre.
A profundidades mayores en el agua, la componente transversal va disminuyendo, hasta que razonablemente profundo el movimiento es...