Movimiento ondulatorio

MOVIMIENTO ONDULATORIO Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. Las ondas se clasifican según la dirección de los desplazamientos de las partículas en relación a la dirección del movimiento de la propia onda. Tres características físicas son importantes en la descripción de las ondas: la longitud de onda,la frecuencia y la velocidad de la onda. Longitud de onda Distancia mínima entre dos puntos cualesquiera sobre una onda que se comportan idénticamente. La mayor parte de las ondas son periódicas, y la frecuencia de dichas ondas periódicas es la tasa en el tiempo a la cual la perturbación se repite así misma. Onda viajera Cuando una sola protuberancia de onda (llamada un pulso de onda) se forma yviaja con una velocidad definida Onda transversal Es en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda, pueden ser mecánicas, como las ondas que se propagan a lo largo de una cuerda tensa cuando se produce una perturbación en uno de sus extremos, o electromagnéticas, como la luz, los rayos X o las ondas de radio. Onda longitudinal Onda viajera que ocasiona quelas partículas del medio se muevan paralelas a la dirección del movimiento ondulatorio, corresponde a la distancia entre dos compresiones o entre dos enrarecimientos sucesivos. Siempre es mecánica y se debe a las sucesivas compresiones (estados de máxima densidad y presión) y enrarecimientos (estados de mínima densidad y presión) del medio. Ondas sonoras en el aire Son una serie de regiones, operturbaciones de alta y baja presión que viajan en la misma dirección que la de los desplazamientos. FIG.1 Un pulso longitudinal puede producirse fácilmente en un resorte alargado Las espiras se desplazan en dirección del movimiento ondulatorio. Para el movimiento inicial, a la región comprimida le sigue una región alargada. Movimiento de la onda 1

Puesto que la molécula en la cresta de la figurapronto estará en un valle, su movimiento en la dirección de la onda será cancelado rápidamente por su movimiento en la dirección opuesta. FIG.2 Movimiento ondulatorio sobre la superficie del agua. Las moléculas en la superficie del agua se mueven en trayectoria casi circulares. Cada molécula se desplaza horizontal y verticalmente desde su posición de equilibrio, lo que se representa por medio decírculos. ONDAS VIAJERAS UNIDIMENSIONALES La amplitud de una onda de sonido Es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan. Cuanto mayor es, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido. Puede expresarse en unidades absolutas midiendo la distancia dedesplazamiento de las moléculas del aire, o la diferencia de presiones entre la compresión y el enrarecimiento, o la energía transportada. El desplazamiento máximo de la cuerda, A, recibe el nombre de la amplitud de la onda. Puesto que la velocidad del pulso de onda es , éste viaja hacia la derecha una distancia t en un tiempo t. FIG.3 Un pulso de onda unidimensional que viaja hacia la derecha con unavelocidad . • En t = 0, la forma del pulso está dada por = (x). • En algún tiempo posterior t, la forma permanece invariable y el desplazamiento vertical de cualquier punto P del medio está dado por = (x−t). Si el pulso de onda viaja hacia la izquierda el desplazamiento de la cuerda es: = (x + t) El desplazamiento , llamado algunas veces la función de onda, depende de las dos variables x y t. Por estarazón, suele escribirse (x , t), lo cual se lee como una función de x y t. En consecuencia la función de onda representa la coordenada de cualquier punto del medio P en cualquier tiempo t. Además, si t es fijo, entonces la función de onda como una función de x define una curva que representa la forma del pulso en este tiempo. En t = 0, la cresta es x = x0; en un tiempo dt ulterior, la cresta está...