Movimiento ondulatorio

MOVIMIENTO ONDULATORIO

A la propagación de la energía por medio de una perturbación en un medio, y no por el movimiento del medio mismo, se le llama movimiento ondulatorio.
Ondas mecánicas
Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico.
Ejemplo: cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, se origina una perturbación que se propaga en círculos concéntricos, queal 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, desde el punto de impacto de la piedra en el agua hasta el lugar donde se encuentra el trozo de corcho. Esta energía setrasmite mediante la agitación de las partículas 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.

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 sepropaga la onda. Un tipo de onda es la transversal.
En una onda transversal, la vibración de las partículas individuales del medio es perpendicular a la dirección de la propagación de la onda.
Ejemplo: suponga que se ata el extremo de una cuerda a un poste y que agitamos con la mano el otro extremo. Al mover el extremo libre rápidamente hacia arriba y hacia abajo, enviamos una sola perturbaciónllamada 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.
En una onda longitudinal, la vibración de las partículas individuales es paralela a la dirección de la propagación de la onda.
Ejemplo: un resorteen espiral, 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.

Cálculo de la rapidez de una onda
La rapidez a la cual se mueve un pulso a través de un medio depende de la elasticidad del medio y de la inercia de las partículas del mismo. Los materiales más elásticosproducen mayores fuerzas de restitución cuando se distorsionan. Los materiales menos densos se resisten menos a moverse.
La elasticidad de la cuerda se mide por la tensión F. La inercia de las partículas individuales se determina mediante la masa por unidad de longitud µ de la cuerda. Se puede demostrar que la rapidez de onda del pulso transversal en una cuerda está dada por:
v=fμ=fm/L
La masapor unidad de longitud µ se conoce generalmente como la densidad lineal de la cuerda. Si F se expresa en newtons y µ en kilogramos por metro, la rapidez estará expresada en metros por segundo.
Movimiento ondulatorio periódico

En todo movimiento ondulatorio periódico se distinguen los siguientes elementos:
La amplitud de onda que es la altura de una cresta o la profundidad de un valle conrespecto a la posición de equilibrio de las partículas del medio
La longitud de onda ( es la distancia entre dos crestas consecutivas. También podemos decir que la longitud de onda es la distancia entre dos valles consecutivos.
La frecuencia es el número de vibraciones producidas por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia es el Hertz (Hz)
El período es el tiempo en el cual seproduce una vibración.

La longitud de ondade un tren de ondas periódicas es la distancia entre dos partículas cualesquiera que estén en fase.

La rapidez de la onda v se puede relacionar con la longitud de onda  y el periodo T por medio de la ecuación:

v=F

La frecuencia f de una onda es el número de ondas que pasan por un punto determinado en la unidad de tiempo. En realidad, es...