Ondas

Ondas
Juan David Rodriguez Roa,
605.

¿Qué es una onda?


En física, una onda (del latín unda) consiste en la propagación de una perturbación de alguna
propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético,
a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El
medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire,agua, un trozo de metal e,
incluso, inmaterial como el vacío.

La magnitud física cuya perturbación se propaga en el medio se expresa como una función tanto
de la posición como del tiempo
. Matemáticamente se dice que dicha función es una onda
si verifica la ecuación de ondas:
donde
es la velocidad de propagación de la onda. Por ejemplo, ciertas perturbaciones de la
presión de un medio, llamadassonido, verifican la ecuación anterior, aunque algunas ecuaciones
no lineales también tienen soluciones ondulatorias, por ejemplo, un solitón.

Elementos de una onda
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Cresta: La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de onda; es decir, el punto de la
onda más separado de su posición de reposo.

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Período ( ): El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto demáxima amplitud al
siguiente.

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Amplitud ( ): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese
que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.



Frecuencia ( ): Número de veces que es repetida dicha vibración por unidad de tiempo. En otras
palabras, es una simple repetición de valores por un períododeterminado.



Valle: Es el punto más bajo de una onda.



Longitud de onda ( ): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o
la distancia entre dos crestas consecutivas.

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Nodo: es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.



Elongación ( ): es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la
línea de equilibrio.

Ciclo: es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.

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Velocidad de propagación ( ): es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio.
Su valor es el cociente de la longitud de onda y su período.

Clases de ondas
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Si las partículas del medio en el que se propaga la perturbación vibran perpendiculares a la
dirección de propagación, las ondas se llaman transversales. Sivibran en la misma dirección se
llaman longitudinales.

Ejemplos de ondas transversales: las olas en el agua, las ondulaciones que se propagan por una
cuerda, la luz…
Ejemplos de ondas longitudinales: las compresiones y dilataciones que se propagan por un muelle,
el sonido…
En la siguiente animación puedes observar como cada partícula vibra armónicamente en dirección
vertical mientras la onda sepropaga en dirección horizontal. (ejemplo de onda transversal)

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En la siguiente animación puedes observar como cada partícula vibra armónicamente en
dirección horizontal y la onda se propaga en dirección horizontal. (ejemplo de onda
longitudinal)

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Onda transversal viajando por una cuerda:

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En las siguientes fotos puedes ver un ejemplo de onda longitudinal (arriba)

y transversal (abajo)en un muelle:

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Las ondas pueden ser unidimensionales bidimensionales y tridimensionales según se propaguen en una sola
dirección, en un plano o en las tres dimensiones del espacio.

Ejemplos:

Unidimensional: Onda transversal en una cuerda
Bidimensional: Olas concéntricas en la superficie de un estanque
Tridimensional: El sonido en el aire.

Por último las ondas se dividen en materiales omecánicas y electromagnéticas, la diferencia principal es que las ondas
mecánicas necesitan un medio para propagarse mientras las ondas electromagnéticas, como la luz, pueden viajar por
el vacío.

Fenómenos Ondulatorios
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Reflexión: Se produce cuando una onda encuentra en su recorrido una superficie contra la cual rebota,
después de la reflexión la onda sigue propagándose en el mismo medio y los...