Rapidez De Una Onda Transversal

Rapidez de una onda transversal
Una de las propiedades clave de una onda es su rapidez un ejemplo muy claro es el de las ondas de luz en el aire que tienen una rapidez de propagación de 3.00x108m/s.
En esta sección veremos que determina la rapidez de propagación de las ondas transversales en una cuerda que son las siguientes cantidades físicas: la tensión de la cuerda y su masa por unidad delongitud o llamada también densidad de masa lineal.
Pero antes de enfocarnos a la rapidez de una onda primero estableceremos el concepto de onda transversal:
¿Qué es una onda transversal?
Una ondatransversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus,oscilaciones van en dirección arriba y abajo que están en el plano y-z.

Algunos ejemplos de ondas transversales:
* Las ondas que se producen en el agua al caer un objeto sobre ella.
* Lasondas sísmicas secundarias.
* Las ondas que produce una maquina de coser.
* Las ondas que se producen en una cama elástica al saltar sobre ella.

Rapidez de una onda transversal en una cuerda:Primer Método

La densidad de masa lineal = μ ,con unidad μ=kgm
En equilibrio, la tensión en la cuerda es F
Aplicamos una fuerza constante Fy al extremo (izquierda). Una onda se forma que viaja ala velocidad v (en el sentido x > 0 ).
Según el teorema impulso-cantidad de movimiento:
Fyt=mvy
En el instante t , el punto izquierdo ha subido de vyt , y el frente de la perturbación (puntoP) a avanzado de vt .
La fuerza total que estira el hilo (la tensión aumenta un poco) tiene las componentes F y Fy , y amplitud (F2+Fy2) por tanto:
FyF=vytvt ; Fy=Fvyv
El impulso transversal es:Fyt=Fvyv t
La masa desplazada es m=μvt de modo que la cantidad de movimiento transversal es: mvy=μvtvy.
Igualando esta expresión al impulso transversal: Fvyv t=μvtvy
Deducimos la velocidad de la...