Ondas transversales y longitudinales

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Ondas transversales y longitudinales

Animación 4: ¿es una onda transversal o longitudinal?

En la animación de las ondas de un resorte se ve que es tanto longitudinal como trasversal.

¿Puedeexplicar por que?

Ondas transversales:
En la figura 1A se ilustra un resorte de constante de rigidez [pic], longitud natural [pic] y masa total [pic]. En la figura 1B el resorte se estirómediante la acción de una fuerza cuya magnitud es [pic], su longitud es ahora [pic]y se encuentra aún en estado de equilibrio. Su masa por unidad de longitud es [pic]. Por tanto aplicando la ley de Hookepara el resorte,
[pic]
 
[pic]
Figura 1

El análisis de las ondas transversales de pequeñas amplitudes es idéntico al de las ondas en la cuerda tensa. La velocidad de propagación será entonces,[pic]
Aproximación Slinky: un slinky es un resorte con longitud natural [pic]muy pequeña comparada con los estiramientos que admite ([pic]puede ser 10 o 20 veces [pic]). Si [pic], la velocidad de lasondas transversales a través del slinky será,
[pic]
donde [pic]es la situación de equilibrio, con el resorte estirado, situación a partir de la cual se producen las ondas transversales.
Ondaslongitudinales:
En la figura 2A se ilustra un resorte de constante de rigidez [pic], longitud natural [pic] y masa total [pic]. En la figura 2B el resorte se estiró mediante la acción de una fuerza cuyamagnitud es [pic], su longitud es ahora [pic]y se encuentra aún en estado de equilibrio. Esta es la situación a partir de la cual se van a producir las ondas longitudinales.
[pic]
Figura 2
Con el finde expresar adecuadamente la ley de Hooke, se estudiará en primer lugar otra situación de equilibrio, con una deformación [pic] (figura 2 C) respecto a la primera situación de equilibrio. Si [pic]esel exceso de fuerza respecto al equilibrio, de la ley de Hooke se obtiene,
[pic]
[pic]
El exceso de fuerza sobre el equilibrio base es proporcional al exceso de deformación respecto a dicho...
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