ondaarmonica

Cuando la fuente que produce la perturbación describe un movimiento armónico simple la onda generada se denomina onda armónica. Muchos fenómenos físicos pueden ser descritos por estasondas, además cualquier movimiento ondulatorio puede expresarse como superposición de ondas armónicas (Teorema de Fourier).

Descripción de una onda armónica

Supongamos una cuerdainfinita en la que se fuerza a uno de sus extremos a realizar un movimiento armónico simple de amplitud A y de frecuencia f o ν. Su desplazamiento vertical (y) será (a falta de la constante defase):


Cada uno de los pulsos de onda generados se propaga por la cuerda de forma continua produciendo una onda armónica de la misma amplitud y de la misma frecuencia. En un instantede tiempo determinado (t0) la cuerda tendría esta forma:



La distancia entre dos puntos consecutivos con el mismo desplazamiento vertical se denomina longitud de onda (λ) y en el S.I.se mide en metros. Se define también otra variable relacionada llamada número de ondas (k):

Si se representa el desplazamiento vertical en función del tiempo para un punto decoordenada fija (x0) se obtiene:


El tiempo que tarda un punto en describir una oscilación completa es el periodo (T) cuyas unidades en el S. I. son los segundos. La inversa del periodo es lafrecuencia (f o ν) que representa el número de oscilaciones por segundo y se mide en Herzios.

La velocidad de fase se calcula entonces como el cociente entre la longitud de onda y elperiodo:


La función de onda que describe el desplazamiento vertical y para un punto de coordenada x en función del tiempo se expresa:


O de una forma más sencilla:




En estaecuación se ha incorporado ya la constante de fase φ, que queda determinada por las condiciones iniciales. Se puede usar también la función seno, con la constante de fase correspondiente.