Ondas Mecanicas

F Í S I C A

M E C Á N I C A

TEXTO Nº 9

ONDAS MECÁNICAS

Conceptos Básicos
Problemas Resueltos
Problemas Propuestos

Edicta Arriagada D. Victor Peralta A
Diciembre 2008
Sede Maipú, Santiago de Chile

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Introducción

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La mayoría de las personas ha tenido experiencia con las ondas, por ejemplo al lanzar
una piedra en un pozo de agua seforman ondas; si ponemos un corcho veremos que el
mismo se mueve hacia arriba y hacia abajo pero que no se traslada en la dirección que
vemos se trasladan las ondas, como círculos que se abren desde el centro donde cayó
la piedra. Estas ondas acuáticas constituyen un ejemplo de una amplia variedad de
fenómenos físicos que presentan características análogas a las ondas.
El mundo está lleno deondas: ondas sonoras, mecánicas, tales como la onda que se
propaga en una cuerda de una guitarra, ondas sísmicas que pueden transformarse en
terremotos, ondas de choque que se producen cuando por ejemplo un avión supera la
velocidad del sonido, y otras ondas más particulares porque no son tan fácilmente
captadas con los sentidos o no es tan sencillo interpretar su origen; son las ondaselectromagnéticas. Entre estas están la luz visible, las ondas de radio, las señales de
TV, los Rayos X; muchas de las cuales permiten el funcionamiento de algunos aparatos
conocidos por todos: el control de canales de tv, los teléfonos móviles, televisión por
cable, etc.

Clases de ondas
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Ondas Mecánicas: Estas son las ondas que necesitan un medio material para
transportarse, comoel agua, el aire, el resorte o la cuerda. Hay tres tipos de
ondas Mecánicas:
Ondas Transversales: Estas ondas hacen que las partículas del medio oscilen
perpendicularmente a la dirección de la propagación de la onda. La onda se
mueve a lo largo del resorte hacia la derecha, pero el resorte mismo se desplaza
hacia arriba y hacia abajo formando ángulos rectos respecto al movimiento de la
onda.Las ondas en un piano y en las cuerdas de una guitarra son ejemplos
representativos de ondas transversales.
Ondas Longitudinales: Estas Ondas hacen que las partículas del medio se
muevan paralelamente a la dirección de propagación de la onda. El
desplazamiento del resorte está en la misma dirección del movimiento de la
onda. Un ejemplo de este tipo de ondas es el sonido y la forma en que setransmiten algunos fluidos, los gases y los plasmas.
Ondas Superficiales: Estas ondas son una mezcla de ondas longitudinales y
transversales. es decir cuando las ondas profundas en un lago o en el océano
son longitudinales, pero en la superficie del agua las partículas se mueven tanto
paralela como perpendicularmente a la dirección de la onda.

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Elconcepto de onda es abstracto; pero imaginemos un estanque de agua quieta al que
tiramos una piedra, pronto, pero no instantáneamente, se formarán olas. Esas "olas" en
realidad son ondas que se propagan desde el centro donde la piedra cae, que es la
"fuente" de perturbaciones circulares. Si llevamos este ejemplo a un parlante, este igual
que la piedra, perturba el medio propagándose y alejándose desu fuente. Así como las
ondas necesitaban al agua para poder difundirse, el sonido necesita del aire para lograr
lo mismo. Si fijamos el extremo de una cuerda y movemos el otro extremo hacia arriba y
hacia abajo, vemos como a lo largo de la cuerda se mueve una onda. Si no existiera la
cuerda no existiría la onda. En todos los casos, lo que se puede decir que una onda
corresponde a laperturbación de un cuerpo o un medio.

Por lo tanto todas las películas de ciencia ficción donde se escucha un ruido
ensordecedor en el espacio (sea el motor de una nave o una explosión. . .) están
completamente equivocadas.

Las ondas sonoras se propagan de manera tridimensional, por
lo que no deberíamos hablar de circunferencias sino de esferas.
Las ondas representarían la superficie de estas...