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1En física, una onda 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.
1Cuando tirasuna piedra a un estanque puedes observar que en la superficie del agua se forman una serie de círculos, que se van formando en torno a un punto central . A este tipo de movimiento que comúnmente llamamos ondas, reciben también el nombre de movimiento vibratorio. si ponemos a vibrar una regla en una de las esquinas de tu escritorio, y la sujetas por uno de sus extremos , vemos que cada punto de laregla describe un movimiento de vaivén en torno a una posición central llamada posición de equilibrio, para que puedas comprender mas en detalle que son las ondas, cómo se comportan y sus características veremos a continuación en detalle este interesante tema.
Ondas estacionarias
Este fenómeno es un caso particular de interferencia. Se produce cuando una onda llega a una superficie y se reflejatotalmente.
Onda estacionaria
Onda estacionaria en una cuerda. Los puntos rojos representan los nodos de la onda.
Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de la onda llamados nodos, permanecen inmóviles.
Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan ensentido opuesto a través de un medio.
Se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios con la misma frecuencia, amplitud pero con diferente sentido, a lo largo de una línea con una diferencia de fase de media longitud de onda.
Las ondas estacionarias permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud de la oscilación para cada punto depende de suposición, la frecuencia es la misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Tiene puntos que no vibran (nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que otros (vientres o antinodos) lo hacen con una amplitud de vibración máxima, igual al doble de la de las ondas que interfieren, y con una energía máxima. El nombre de onda estacionaria proviene de la aparenteinmovilidad de los nodos. La distancia que separa dos nodos o dos antinodos consecutivos es media longitud de onda.
Todas las ondas tienen una velocidad de propagación finita., en la cuyo valor influyen las fuerzas recuperadoras elásticas del medio y determinados factores de la masa del medio: la densidad lineal en las cuerdas; la profundidad del agua bajo la superficie, o el coeficiente adiabático, lamasa molecular y la temperatura en el caso de la propagación del sonido en un gas.
En todos los casos la velocidad es constante y, como siempre, será:
Pero veamos qué es el que la onda recorre en un tiempo .
El periodo será el tiempo que transcurre entre dos instantes consecutivos en los cuales un punto del medio vuelve a poseer las mismas propiedades. Será pues igual siendo la frecuenciadel movimiento oscilatorio del punto.
Por su parte el espacio recorrido por la onda en ese tiempo será la distancia en tre dos puntos consecutivos que se encuentran con la misma propiedad. A esa distancia se le llama longitud de onda, .
Por lo tanto
No obstante, esa velocidad puede medirse en algunos casos. Así:
a) Velocidad a lo largo de una cuerda Podrá realizarse midiendo el tiempo quetarda un pulso en llegar desde un punto A hasta otro B de la cuerda.
Dibujo
La ecuación que, de un modo general, nos permite determinar la velocidad en una cuerda es
Donde es la tensión a la que se encuentra sometida la cuerda. En la experiencia descrita es el peso de la masa , es decir, .
b) Velocidad en la superficie de un líquido
Con una cubeta de ondas medimos la distancia entre dos...
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