Movimiento ondulatorio

ÍNDICE

CAPÍTULO 12. MOVIMIENTO ONDULATORIO

1. INTRODUCCIÓN
2. DEFINICIÓN DE MOVIMIENTO ONDULATORIO………………………...…..12.4
3. CLASIFICACIÓN DE ONDAS. ………………………………………………....….12.4
4. ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO VIBRATORIO. ……………………...…….12.4
5. ECUACIÓN DE UNA ONDA. …………………………………………………...….12.5
6. FENÓMENOS ONDULATORIOS. ……………………………………………...…12.6
7. ESTUDIO CUALITATIVO DE PROPIEDADES DEONDAS. …………………12.7
8. EL SONIDO. ……………………………………………………….……….....……12.10
8.1. EFECTO DOPPLER. 12.16
9. PROBLEMAS CAPÍTULO 12………………………………………...……....…...12.19

CAPÍTULO 12. MOVIMIENTO ONDULATORIO
1. INTRODUCCIÓN.
En la naturaleza existen abundantes ejemplos de perturbaciones producidas en un medio material que se propagan a través de dicho medio. Esta propagación recibe en general el nombre deonda.

Si la perturbación alcanza al cabo de un cierto tiempo a todos los puntos del medio entonces esa perturbación recibe el nombre de onda viajera.

En cambio, una onda es estacionaria cuando la propagación está delimitada, mediante fronteras, a una región específica del medio. Por ejemplo, al pulsar las cuerdas de una guitarra estamos produciendo ondas estacionarias comprendidas entre losextremos fijos de la cuerda.

Las ondas tienen gran importancia por muchos motivos:
1. La información que nos llega a través de nuestros sentidos es por medio de ondas viajeras.
2. El comportamiento íntimo de la materia, de los átomos y de las partículas subatómicas se explica mediante ondas estacionarias.

Al producir un cambio en una magnitud física determinada en algunos puntos de ciertosmateriales, este cambio o perturbación se propaga por los restantes puntos del medio debido a las fuerzas de cohesión existentes entre las partículas. La magnitud física que varía puede ser el desplazamiento de las partículas, la variación de presión, la variación del campo magnético...

Ejemplos:
1. Cuerda atada en el extremo. Onda unidimensional.

No hay transporte de materia sino deenergía.

2. Piedra lanzada en un estanque. Onda bidimensional.

Al chocar las piedras con las moléculas de agua las hace que vibren. No hay transporte de materia sino de energía.
3. Bolas de billar.

Al lanzar una bola contra dos en reposo, la 1ª queda quieta y la última sale con la velocidad de la primera. En este caso la perturbación que se transmite es la variación de la cantidad demovimiento.

4. Ondas sonoras.
Se producen por la vibración de un cuerpo, por ejemplo la cuerda de una guitarra, que origina una variación en la densidad del medio, sólido, líquido o gas. Esta perturbación en la densidad se propaga por el medio debido a la cohesión entre las partículas formando compresiones y dilataciones.

Una onda es propagación de energía sin que haya desplazamiento demateria. Cuando una onda se propaga, las partículas del medio no acompañan al movimiento de avance de la onda.

2. DEFINICIÓN DE MOVIMIENTO ONDULATORIO.
Es la propagación de una perturbación sin que haya transporte de materia. La magnitud que varía puede ser la posición de las partículas, la densidad del medio.
Si la onda se propaga por un medio material elástico se llama onda mecánica
y si laonda se puede propagar por el vacío se llamarán ondas electromagnéticas.

Como ejemplo de ondas mecánicas podemos citar: las ondas sonoras, las ondas en cuerdas o las ondas en el agua.

Como ejemplo de ondas electromagnéticas podemos citar la luz.

En resumen lo que se propaga en un movimiento ondulatorio es la energía mecánica y la cantidad de movimiento pero nunca la materia.
3.CLASIFICACIÓN DE ONDAS.
Las ondas pueden clasificarse comparando la dirección en que se propaga la perturbación con la dirección en la que vibran las partículas del medio material. De esta forma se distinguen dos tipos de ondas:
• Las ondas longitudinales, cuando la dirección de vibración de las partículas coincide con la dirección de propagación.
• Las ondas transversales, si los movimientos de las...