Ondas

I.E.S. MENÉNDEZ PELAYO
Getafe

Dpto. de Física y Química

ONDAS

1. Consideraciones generales
La mayor parte de información del mundo que nos rodea la percibimos a través de los sentidos de la
vista y del oído. Ambos son estimulados por medio de ondas de diferentes características. El estudio de las
ondas es fundamental, ya que son el vehículo que transporta la información en todos los tipos detelecomunicaciones alámbricos e inalámbricos actuales: radio, televisión, telefonía móvil, fibra óptica, etc.
Podemos definir una onda como una propagación (o transporte) de energía sin que haya propagación (o transporte) de materia. Además de la luz y del sonido, que son fenómenos ondulatorios y que
estudiaremos con detalle, otros ejemplos de ondas son los siguientes:

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Las olas que seforman en un estanque al caer una piedra.
Al agarrar una cuerda por un extremo y mover éste hacia arriba y hacia abajo, cada punto de la
cuerda se mueve también hacia arriba y hacia abajo, pero lo que avanza a través de la cuerda es la
onda.
Cuando las fichas de dominó caen una detrás de otra. Lo que se propaga hasta el final es una onda,
cada ficha pasa a la siguiente su energía cinética, pero lasfichas no se desplazan, lo único que se
desplaza es la energía.

2. Magnitudes que caracterizan a una onda
Si en un extremo de una cuerda damos una única sacudida producimos
una única onda. Las partículas de la cuerda están en reposo hasta que les llega la
onda, cuando llega oscilan en torno a la posición de equilibrio, y cuando pasa vuelven al reposo.
Si en vez de una sacudida damos variassacudidas, al mismo ritmo, producimos un tren de ondas, esto hace que todas las partículas de la cuerda estén en
movimiento, viéndose una onda que se mueve a una cierta velocidad. Se pueden
medir las siguientes magnitudes:

•

Elongación. La distancia a la que está un punto de la cuerda de su posición
de reposo.

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•
•
•

Amplitud. La elongación máxima.
Período (T). El tiempo que tarda un punto en daruna oscilación completa.
Frecuencia (f). El número de oscilaciones que da un punto en 1 segundo.
Longitud de onda (λ
λ). Lo que mide una onda completa. Es también el espacio recorrido por una onda en el tiempo de 1 período.

f=

1
T

⇒ T·f = 1
v=

λ
T

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Velocidad de propagación (v)

•

La energía que transporta una onda es energía cinética, porque está en
movimiento, y energía potencialelástica, ya que el movimiento armónico es
consecuencia de una fuerza conservativa. Por último debemos saber que la
energía que transporta una onda es proporcional al cuadrado de la frecuen-

-1-

cia de la onda, es decir, cuanto mayor sea la frecuencia de la onda (y, por lo tanto, menor la longitud
de onda), mayor será la energía que transporta.

E = ½ m ω2 A2 = ½ m 4π2 f2 A2

3. Tipos de OndasPodemos clasificarlas según tres criterios.
I)

II)

III)

Según el tipo de energía que transportan.
•

Mecánicas (o materiales), cuando propagan energía mecánica, para ello “precisan de un soporte material de propagación”. Es el caso de la cuerda y del sonido. Cuanto más denso sea el
medio, mayor es la velocidad de propagación.

•

Electromagnéticas, cuando propagan energía electromagnética, como laluz. “Se pueden
propagar en el vacío”. Cuanto más denso sea el medio, menor es la velocidad de propagación.

Según las direcciones de propagación de la onda, y de vibración de las partículas:
•

Longitudinales, la dirección de vibración es la misma que la de propagación. Por ejemplo, el
sonido, o una onda que se propaga por un muelle al contraerlo y estirarlo.

•

Transversales, si la dirección depropagación de la onda es perpendicular a la de vibración de
las partículas, como en el caso de la cuerda, o en el de las olas en un estanque al tirar una piedra. También la ondas electromagnéticas pueden considerarse transversales.

Según el número de dimensiones en el que se propaga la energía:
•

Unidimensionales. Una sola dimensión, como la cuerda.

•

Bidimensionales. Se propagan en dos...