Superposicion de ondas

Un problema importante que encontramos al estudiar las ondas es el que se refiere al efecto combinado de dos o más ondas que viajan en el mismo medio. Por ejemplo, ¿qué sucede en una cuerda cuandouna onda que viaja hacia su extremo fijo se refleja de regreso sobre si misma?¿Cuál es la variación de presión en el aire cuando tocan simultáneamente todos los instrumentos de una orquesta?

Enun medio lineal, esto es, en un medio en que la fuerza de recuperación es proporcional al desplazamiento del mismo, se puede aplicar el principio de superposición para obtener la perturbaciónresultante. Este principio establece que el desplazamiento real de cualquier parte del medio perturbado es igual a la suma algebraica de los desplazamientos causados por cada una de las ondas actuantes. Eltérmino interferencia se empleó para describir el efecto producido al combinar dos ondas que se desplazan simultáneamente a través de un medio.

El interés en este apartado se centra en laaplicación del principio de superposición a las ondas armónicas.

Si las ondas que se combinan en determinado medio tienen la misma frecuencia y longitud de onda, se encuentra que puede producirse aciertas frecuencias (o modos) un patrón estacionario denominado onda estacionaria. Por ejemplo, una cuerda tensa sujeta en ambos extremos tiene un conjunto discreto de patrones oscilatorios, llamados modosde vibración, que dependen de la tensión y de la masa por unidad de longitud de la cuerda. Estos modos de vibración se encuentran en instrumentos musicales de cuerdas. Otros instrumentos musicales,como el órgano y la flauta, aprovechan las frecuencias naturales de las ondas sonoras en tubos huecos. Estas frecuencias dependen de la longitud del tubo y de que los extremos estén abiertos ocerrados.

Se estudiará la superposición e interferencia de ondas de diferentes frecuencias y longitudes de onda. Cuando interfieren dos ondas sonoras, cuyas frecuencias sean aproximadamente...