Ondas Estacionarias

“ONDAS ESTACIONARIAS”



INTRODUCCION

En el presente informe se expondrán datos relevantes que se deben conocer sobre las Ondas Estacionarias y su comportamiento en un experimento por medio de una cuerda. Para tales objetivos planteados definiremos en primer lugar el término Onda: vaivén tanto en el espacio como en el tiempo. Una onda se extiende de un lugar a otro.
Las ondas sepueden clasificar principalmente de dos maneras: dependiendo del medio de propagación (mecánico y electromagnético) o la dirección de propagación (longitudinal y transversal).
Las ondas presentan elementos generales como:
* Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

* Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda.

* Valle: Es el punto más bajo de unaonda.

* Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibración completa, se mide en segundos o s/ciclo se representa con una T mayúscula.

* Amplitud (A): Es la máxima separación de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.

* La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o compresiones consecutivos de la onda.

* Frecuencia: Es el número de ondasproducidas por segundo. La frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se mide en ciclos/ segundo o hertz (Hz).

* Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo.

* Periodo: Es el tiempo (en segundos) que tarda un punto en realizar una oscilación completa al paso de una onda. Se abrevia conla letra (T).

Gracias a los términos anteriormente citados nos centraremos a en el tema principal de nuestro trabajo: “Las ondas estacionarias”.

DESARROLLO

Estas son el resultado de confinar ondas en una región determinada.  Cuando una onda en movimiento, como la que se propaga por la cuerda de una guitarra en dirección del puente, llega al soporte, la cuerda tiene que estar casi enreposo.  Se ejerce una fuerza sobre el soporte, que entonces reacciona, mandando una onda reflejada por la cuerda en sentido opuesto.   Esta onda tiene la misma frecuencia y longitud de onda que la onda original.   Con determinada frecuencias las dos ondas, propagándose en sentidos contrarios interfieren para producir una onda estacionaria.   Cada modo de vibración corresponde a una frecuenciaparticular.

Las ondas estacionarias pueden ser transversales, como en una cuerda de violín, punteada, o longitudinal, como en el aire de un tubo de un órgano.   Las posiciones de la amplitud máxima y mínima se denominan antinodos o vientres y nodos respectivamente.  En los antinodos la interferencia es constructiva.  En los nodos es destructiva.
Se aplica una fuerza periódica a un sistema conuna frecuencia de o cerca de la frecuencia natural del sistema, entonces la amplitud de vibración resultante ser mucho mayor que para otras frecuencias.  Estas frecuencias naturales se llaman frecuencias resonantes.   Cuando una frecuencia impulsora llega a igualar la frecuencia resonante, se ha obtenido la amplitud máxima.
La frecuencia natural de los objetos se puede usar de forma destructiva.  Vientos fuertes pueden llevar puentes suspendidos a su frecuencia natural, haciéndolos vibrar, hasta ocasionar la destrucción del puente.   Al cruzar un puente, los soldados en formación tienen que romperla para que el puente no alcance la frecuencia natural de la estructura que causaría su desintegración.
Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturalezacon igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.
Las ondas estacionarias permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Hay puntos que no vibran (nodos), que...