Ondas Longitudinales Y Transvesales

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REFUERZO

FICHA 1

ONDAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES (I)

Una onda es una perturbación energética que se propaga en un medio sin producir un transporte
de materia, sino únicamente de energía.
El estudio de las ondas es fundamental, ya que son el vehículo que transporta la información
en todos los tipos detelecomunicaciones alámbricos e inalámbricos actuales: radio, televisión,
telefonía móvil, fibra óptica, etc.
Estudiaremos los tipos de ondas más importantes (transversales y longitudinales)
y sus características más relevantes.

A(x)

ONDAS TRANSVERSALES
Cuando arrojamos una piedra a un estanque,
creamos una perturbación que se propaga en el agua.
Esta situación se muestra en las dos ilustraciones
dela derecha.

x

La onda puede ser descrita por una magnitud A
llamada amplitud que varía en función de la distancia
x al punto de impacto. Podemos identificar
la amplitud A(x) con la distancia que nos indique
la variación del nivel del agua respecto
de su estado en reposo. Su unidad es el metro (m)
en el SI.

Aspecto que presenta la superficie de un estanque
tras recibir el impactode una piedra. El tapón
de corcho situado a una distancia x1 todavía
permanece en reposo, A(x0) = 0.

A(x)

Instantes después de arrojar la piedra, un tapón
de corcho que estuviera situado a cierta distancia
no se alejaría del punto de impacto, ya que no ha sido
golpeado por nada (la onda no transporta materia).
Simplemente comenzaría a oscilar verticalmente
alrededor de su posición dereposo.

A(x0)
x0

Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio
de las partículas del medio de transmisión en dirección
perpendicular a la de propagación se llaman ondas
transversales.
A menudo, interesa estudiar la evolución
de la perturbación en el tiempo A(t), en lugar
de en el espacio A(x). En ese caso, debemos fijar
un punto del espacio y observar cómo oscila
una partícula delmedio de transmisión
alrededor de su posición de reposo en función
del tiempo.
Si, por convenio, el impacto de la piedra se produce
en t = 0, un poco más tarde, esa «información» llega
al tapón de corcho y empieza a subir y a bajar. Su
posición, en cada instante, viene dada por la gráfica
de la derecha.
Al cabo de un tiempo t = tm se alcanza la mayor
desviación de la posición deequilibrio, es decir,
la amplitud máxima Am.
Observa que al propagarse, las ondas
se van atenuando (es decir, su amplitud es menor)
y deformando (normalmente ensanchándose).
Este fenómeno se conoce con el nombre
de dispersión.

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TECNOLOGÍA 4.° ESO

x

Aspecto de la superficie instantes después. El tapón
se ha elevado una distancia A(x0).
Ondas transversales producidas por el impactode una piedra en el agua.

A(t)

Am
tm

Representación temporal de la oscilación vertical
de un tapón de corcho situado a una distancia x0
del impacto.

MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L.

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REFUERZO

FICHA 1

ONDAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES (II)

A

ONDAS LONGITUDINALES
Cuando decimosuna palabra, nuestras cuerdas vocales crean
una perturbación que se propaga en el aire que nos rodea. Dicha perturbación
consiste en una variación de la presión del aire, como ilustra la gráfica adjunta.
La onda sonora, que se propaga en la dirección x, crea alternativamente
zonas de presión superior a la atmosférica (color oscuro) y zonas
de presión inferior a la atmosférica (color claro)separadas por zonas
de presión igual a la atmosférica (color blanco), estas últimas estrechísimas.
La magnitud A(x) que mejor describe la onda es, en este caso, la variación
del nivel de presión del aire respecto de la presión atmosférica
en condiciones normales (Patmosférica = 101 000 Pa = 1 bar = 1 atm).
En el Sistema Internacional se mide en pascales (Pa).
La gráfica inferior es otra forma...