Las ondas

LAS ONDAS

1. CONCEPTO DE ONDA

Se puede transferir energía a un cuerpo distante mediante otro cuerpo portador: por ejemplo, la bola que golpea a los bolos que se hallan en reposo, en el juego del mismo nombre. Pero también es posible transferirla de otra manera: una piedra cae en un estanque y, al cabo de un rato, un objeto que flota a cierta distancia comienza a moverse oscilando dearriba abajo. En este caso no ha sido necesario que la piedra golpee directamente al objeto y, sin embargo, se ha transferido igualmente energía.

Cuando los indios pegaban la oreja al suelo para adivinar la proximidad de una manada de búfalos, no lo hacían esperando la lluvia de piedras que saltaban al paso de los animales; lo único que querían era percibir la transmisión de las vibraciones através del suelo. Distinguimos, pues, dos tipos de movimiento: el movimiento oscilatorio del suelo golpeado por los búfalos y el movimiento de transmisión de la energía de 1as oscilaciones a larga distancia. Este segundo movimiento, en el que no se propaga materia, es el que conocemos como movimiento ondulatorio o de propagación de la onda.

Observemos que, para que haya transferencia de energíamediante un movimiento ondulatorio, tiene que haber una fuente que origine una perturbación (la piedra que golpea el agua, el búfalo que pisotea el suelo ... ). Según esto, puede afirmarse que:
Una onda representa el movimiento de propagación de una perturbación de un punto a otro sin que exista transporte neto de materia.

Ahora bien, en los ejemplos anteriores hablamos reiteradamente de lapresencia de un medio para la propagación de la perturbación. No obstante, existen ondas que pueden transmitirse por el vacío, sin necesidad de medio o soporte material. Según este hecho, cabe distinguir dos tipos de onda:

Ondas mecánicas: Son aquellas que necesitan un medio material para transmitirse. Un ejemplo de ondas mecánicas es el sonido, que consiste en la propagación de variaciones dedensidad a través de un medio sólido, líquido o gaseoso, pero que no se transmite a través del vacío.

Ondas electromagnéticas: Son aquellas que no requieren un medio material para su propagación y pueden transmitirse en el vacío. Son ejemplos de ondas electromagnéticas las ondas de radio, las microondas, la luz visible, etc.

Ahora bien, ¿qué queremos decir al hablar de «propagación de unaperturbación»? ¿Qué es realmente lo que se transmite en una onda?
En una onda se propaga energía. Veámoslo con el ejemplo siguiente.

Observa y analiza la Figura 1. Para explicar el fenómeno de la propagación a través de un medio, representamos una serie de partículas de este medio por bolas de acero de igual tamaño, colgadas en el mismo plano (de hilos de igual longitud) y en contacto unas conotras.


Desplazamos lateralmente hacia la izquierda la bola 1 hasta alcanzar la posición A y la soltamos. Toda la energía potencial que le hemos suministrado la transmite en el momento del choque a la bola 2 y ésta a la siguiente, etc.
Al cabo de un breve tiempo el movimiento de la bola 1 se ha transmitido a la bola 6 que subirá hasta la posición B en donde alcanzará la misma energía quetenía inicialmente la bola 1.
Recuerda que las bolas son de acero. ¿Qué ocurriría si el experimento lo realizáramos con bolas de plastilina?
Si las bolas 2, 3, 4 y 5 fueran de plastilina, la energía inicial de la bola 1 se consumiría en la deformación de las bolas siguientes y no llegaría nada a la bola 6.

Nos hemos servido de este dispositivo para representar las partículas que formanel medio material de propagación y de él se deducen las siguientes conclusiones:
1. La energía de la partícula 1 se ha transmitido a la partícula 6 a través de las partículas 2, 3, etc.
2. Estas partículas intermedias no se han desplazado mientras han transmitido la energía.
3. En una onda solamente se transmite energía de la partícula que origina el movimiento. Esta partícula recibe el...