Ondas Mecanicas

un lugar a otro debido al movimiento de los cuerpos o de las partículas (como en las diferentes formas de energía mecánica),
pero en el caso de las ondas nos encontramos con un fenómeno físico en el cual se presenta un fenómeno de transporte de
energía sin que las partículas o cuerpos materiales se desplacen.
¿Cómo se podría probar experimentalmente el transporte de energía por una ondamecánica?
Las ondas mecánicas pueden clasificarse de diferentes maneras. Inicialmente lo haremos considerando la dirección del
movimiento de las partículas de materia, con respecto a la dirección de propagación de la onda.
Si el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. diremos que se trata de una
onda transversal (Ej. ondas en una cuerda). N O T A Lasondas de luz aunque no son ondas mecánicas, también son ondasA:
transversales.
Por otro lado, si el movimiento de las partículas de una onda mecánica es en un sentido y otro a lo largo de la dirección
de propagación, estaremos hablando de una olida longitudinal. (Ej. ondas de sonido en un gas).
N O T A : Algunas ondas no son ni puramente longitudinales ni puramente transversales; como es el casode las ondas que
se aprecian sobre la superficie del agua, ya que las partículas se mueven hacia abajo y hacia arriba, pero también hacia
delante y hacia atrás, de tal manera que la trayectoria final es una elipse. Por otra parte, el estudio de las ondas mecánicas
es de vital importancia para la comprensión de una gran cantidad de fenómenos físicos debido a que la descripción matemática
delas ondas mecánicas y de las demás ondas es muy semejante.
Ondas periódicas
Figura 50. Si tomamos una cuerda estirada y le
aplicamos un movimiento vertical en su extremo,
estaremos generando un pulso que viajará por la
cuerda. En este caso cada partícula permanece en
reposo hasta que el pulso llega hasta ella, se mueve
durante un instante y vuelve a permanecer en reposo.
Figura 51. Simantenemos el movimiento al extremo
de la cuerda, generaremos un tren de ondas que se
propagará a lo largo de la cuerda. Si el movimiento
es periódico, generaremos un tren de ondas
periódico, en el cual cada partícula mantendrá un
movimiento periódico. El caso más sencillo de una
onda periódica es una onda armónica, en el cual
cada partícula se mueve con un MAS.
Ondas mecánicas
80 ı Notas parael curso de Física Universitaria 1

Ondas armónicas o senoidales
En el caso de las ondas armónicas además de que las partículas del medio se mueven con un movimiento armónico simple,
tienen la forma de la función seno.
N O T A : Cualquier onda periódica puede representarse por una combinación de ondas senoidales.
Cuando una onda senoidal viaja por un medio, todas las partículas del medioexperimentan un Movimiento Armónico
Simple de la misma frecuencia.
Algunos elementos que caracterizan a éstas ondas son:
• Longitud de onda () : En una onda periódica es la distancia entre dos crestas, dos valles, o dos nodos no consecutivos.(λ
• A m p l i t u d ( A ) Magnitud del máximo desplazamiento.):
• P e r i o d o ( T ) En una onda periódica es el intervalo de tiempo necesario paraformar una onda completa.):
• F r e c u e n c i a ( f ) Es el número de ciclos que se forman por unidad de tiempo.):
• Frecuencia angular () : Análogo en el movimiento ondulatorio a la frecuencia angular del movimiento armónico simple.(ω
(v):• Rapidez de onda (v) Magnitud de la velocidad de propagación de la onda (depende únicamente de las características
del medio).Considerando que las ondas se propagan con rapidez constante podemos determinar una expresión para esta rapidez en
términos de la longitud de onda y el periódo. El tiempo necesario para que un punto en cualquier coordenada x, realice un
ciclo completo de movimiento transversal es el período T. Durante este tiempo , la onda recorre una distancia vT,
correspondiente a una longitud de onda, así que:
=...