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Introducción a las ondas.
Las ondas son un fenómeno natural común e importante. El fenómeno ondulatorio ha sido investigado por siglos, siendo una de las preguntas más controversiales en la historia de la ciencia. De hecho Isaac Newton utilizó sus conocimientos de las propiedades ondulatorias para reforzar su creencia de que la luz no podía ser una onda. Su error era originado por suincapacidad de medir las longitudes de onda extremadamente pequeñas de la luz visible.
Un modelo ondulatorio, por la descripción matemática de la luz que realizó James Clerk Maxwell. Sin embargo la teoría ondulatoria electromagnética de Maxwell, no explicaba correctamente la radiación del llamado“cuerpo negro”. No fue sino hasta principios del siglo XX que Max Planck introdujo el concepto de “cuanto deluz”, mismo que tiene una energía proporcional a la frecuencia, y que permitió explicar en forma exitosa la radiación del “cuerpo negro”. De igual forma Albert Einstein consideró una teoría corpuscular de la luz para explicar el efecto fotoeléctrico.
Aproximadamente 20 años después Louis de Broglie obtuvo una expresión matemática que compara la longitud de onda de una onda, con el ímpetu de unapartícula. En este proceso él dió una explicación confiable de la suposición de Bohr acerca de que los electrones de los átomos sólo podían existir en determinadas órbitas.
Posteriormente, en un refinamiento de esta idea, Erwin Schródinger
desarrolló el modelo de nubes electrónicas del átomo. Finalmente la dualidad onda partícula para toda la materia se manifiesta en el llamado ‘Principio deIncertidumbre” de Heisenberg y en la hipótesis de Broglie.


¿Qué es una onda mecánica?

Una onda mecánica es una perturbación que se propaga en un medio material que puede ser sólido, líquido o gaseoso.
Las ondas mecánicas requieren un medio elástico para propagarse. El medio elástico se deforma y recupera vibrando al paso de la onda. La perturbación comunica una agitación a la primerapartícula del medio en que impacta y en esa partícula se inicia la onda. La perturbación se transmite en todas las direcciones por las que se extiende el medio con una velocidad constante y todas las partículas del medio son alcanzadas con un cierto retraso respecto a la primera y se ponen a vibrar.
El movimiento de cualquier objeto material puede ser considerado como una fuente de ondas. Al moverseperturba el medio que lo rodea y esta perturbación, al propagarse, puede originar un pulso.
Las partículas vibran alrededor de la posición de equilibrio pero no viajan con la perturbación. Las partículas perturbadas por la onda sufren unas fuerzas variables en dirección e intensidad que les produce una aceleración variable.
Un impulso único, en el extremo de una cuerda, al propagarse por la cuerdaproduce una onda. Si las vibraciones del extremo se suceden de forma continuada se forma un tren de ondas que se desplazará a lo largo de la cuerda.



TIPOS DE ONDAS MECANICAS
Hay dos tipos principales de oscilación periódica:
La transversal y la longitudinal, teniendo en cuenta, como están relacionados los movimientos de las partículas de materia con respecto a la dirección depropagación de las ondas mismas.

Ondas transversales

Si los movimientos de las partículas de materia donde se propaga la onda son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda misma, decimos que se trata de una onda transversal.



Un ejemplo de ondas transversales son las que se producen en la superficie de un lago o de un
estanque. Entre las moléculas del agua se ejercenfuerzas intermoleculares de cohesión y la vibración vertical producida en un punto del agua se traslada por la superficie (horizontalmente) en todas las direcciones.


Ondas longitudinales

Si el movimiento de las partículas del medio material que transporta la onda, coincide con la dirección de propagación.



Un ejemplo de onda longitudinal es el sonido, en el cual se pueden producir...