GuiaFisica11U1

PRESENTACIÓN
Los seres humanos interactúan en su vida cotidiana con las ondas. La luz y el sonido son los ejemplos más claros de ondas. Una onda no es más que una perturbación en un medio, sin que haya una transferencia de masa. n esta unidad se estudiara los fenómenos ondulatorios mecánicos a través de un tipo especial de movimiento llamado Movimiento armónico simple.
INTRODUCCIÓN
Cuando sedeja caer una piedra en un estanque de agua, se origina una perturbación que se propaga en círculos concéntricos, que al cabo del tiempo se extienden a todas las partes del estanque. Un corcho pequeño, que flota sobre la superficie del agua, se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que se propaga la perturbación. En realidad, se ha transferido energía a través de una cierta distancia, desdeel punto del impacto de la piedra en el agua hasta el lugar donde se encuentra el trozo de corcho. Esta energía se transmite mediante la agitación de las partículas de agua que colindan entre sí. Únicamente la perturbación se mueve a través del agua. El movimiento real de cualquier partícula de agua individual es relativamente pequeño. A la propagación de la energía por medio de una perturbaciónen un medio, y no por el movimiento del medio mismo, se le llama movimiento ondulatorio.
El ejemplo anterior se refiere a una onda mecánica porque su existencia misma depende de una fuente mecánica y de un medio material.
Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico.
Es importante notar que no todas las perturbaciones son necesariamente mecánicas. Por ejemplo, las ondasluminosas, las ondas de radio y la radiación térmica propagan su energía por medio de perturbaciones eléctricas y magnéticas. De hecho, no hace falta ningún medio físico para la transmisión de las ondas electromagnéticas. Sin embargo, muchas de las ideas básicas que se presentan en este capítulo para las ondas mecánicas también se aplican a las ondas electromagnéticas.
CONTENIDOS
1. ¿Qué es unaonda?
2. Características físicas de las ondas
3. Movimiento periódico
4. Movimiento armónico simple - Sistema masa resorte
5. Movimiento armónico simple - Péndulo simple
Tipos de ondas
Las ondas se clasifican de acuerdo con el tipo de movimiento que generan en una parte determinada del medio en el cual se producen, respecto a la dirección en la que se propaga la onda. Un tipo de onda es la ondatransversal. En una onda transversal, la vibración de las partículas individuales del medio es perpendicular a la dirección de la propagación de la onda.
Figura 1. En una onda de tipo transversal, cada una de las partículas se mueve perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.

Por ejemplo, suponga que se ata el extremo de una cuerda a un poste y que agitamos con la mano el otroextremo, como muestra la figura 1. Al mover el extremo libre rápidamente hacia arriba y hacia abajo, enviamos una sola perturbación llamada pulso a lo largo de la cuerda. Tres nudos a iguales distancias en los puntos a, b y c demuestran que las partículas individuales se mueven hacia arriba y hacia abajo mientras que la perturbación se mueve hacia la derecha con una velocidad v. Otro tipo de onda,como la que se genera con un resorte en espiral, aparece en la figura 2. Las espiras cercanas al extremo izquierdo se comprimen formando una condensación. Cuando cesa la fuerza de distorsión, un pulso de condensación se propaga a lo largo del resorte. Ninguna parte del resorte se mueve mucho respecto a su posición de equilibrio, pero el pulso continúa recorriendo el resorte. Este tipo de onda sellama onda longitudinal debido a que las partículas del resorte se desplazan en la misma dirección en la que avanza la perturbación. En una onda longitudinal, la vibración de las partículas individuales es paralela a la dirección de la propagación de la onda.
Figura 2. En una onda longitudinal el movimiento de las partículas individuales es paralelo a la dirección de propagación de la onda. La...