Unidad1 cap7

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CAPÍTULO 7

Capítulo 7 • ONDAS PERIÓDICAS EN UNA DIMENSIÓN

interacciones • campos y ondas / física 1º b.d.

Ondas
periódicas
en una
dimensión
P

Ya hemos visto como un pulso puede transferir energía de un lugar a
otro del espacio sin desplazar masa. Ahora analizaremos qué ocurre cuando tenemos un conjunto de pulsos que se repiten periódicamente. En ese
caso obtenemos una sucesión de pulsos,un tren de pulsos que se denomina onda periódica.

M

M
P

P

A

Onda periódica se denomina al conjunto de pulsos que son emitidos
a intervalos iguales de tiempo. Es decir en cada período se provoca
una perturbación idéntica a la anterior.

M

P

Cuando un punto del medio elástico es separado de su posición de
equilibrio, se le realiza un trabajo, cediéndole energía. Ésta se propaga por
lasinteracciones entre las partículas del medio, cada una “empuja” a su vecina. Si esto sucede, decimos que la energía se transfiere por un movimiento ondulatorio.

M

P

M

P

M

P

M

P

M

P

M

Pensemos en el siguiente ejemplo: una cuerda tensa y larga, con uno
de sus extremos unido a una masa que puede oscilar al estar unida a un
resorte (fig 1).

H

P

M

H

P

M

H

Separamos la masa de su posiciónde equilibrio una distancia “A” y la
liberamos (“A” es la amplitud de la oscilación de la masa unida al resorte).
Es natural pensar que el punto “P”, que es el punto de la cuerda que está
unido a la masa, adquiera el mismo movimiento que el cuerpo. Se moverá
verticalmente alejándose de la posición de equilibrio una distancia también “A”. Esta distancia la llamaremos amplitud de la onda. (Fig. 2).El mismo
razonamiento podemos hacer del punto de la cuerda vecino a “P”, y así sucesivamente. Esta transmisión no es instantánea, por ejemplo el punto “M”
comenzará a moverse un tiempo después.
Amplitud es la máxima separación de cada punto del medio elástico con respecto a la posición de equilibrio. La representamos con la
letra “A”. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro (m) y estárelacionada con la energía que transmite la onda.

Fig 1. Onda periódica propagándose en una cuerda

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interacciones • campos y ondas / física 1º b.d.

ONDAS PERIÓDICAS EN UNA DIMENSIÓN • Capítulo 7

La energía que transfiere constantemente la masa al punto “P” comienza
a viajar por la cuerda, mientras que cada punto dela misma sólo se mueve
hacia arriba y abajo, al igual que la masa. Los pulsos generados viajan hacia
la derecha mientras que cada punto de la cuerda oscila en forma vertical.
Por lo tanto hemos generado una onda periódica transversal que viaja a
través de la cuerda.

cresta

amplitud

Es importante destacar que el sistema masa-resorte no crea la energía,
algún agente externo que no se menciona eneste ejemplo es el encargado
de aportarla.
Un tiempo después que comienza a moverse “P”, el punto “M”, realiza
el mismo movimiento que éste. Luego que “M” comienza a oscilar, ambos
puntos tienen en todo momento la misma posición y la misma velocidad.
Si siguiéramos la secuencia veríamos que sucede lo mismo con el punto “H”.
Diremos que los puntos que cumplen esta condición están en fase (fig 3).Dos puntos del medio se encuentran en fase cuando están a la misma distancia de la posición de equilibrio y con la misma velocidad
en todo momento.

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Posición de
equilibrio
de la cuerda.
amplitud

valle

Fig 2. Amplitud de una onda. Llamaremos cresta a la
elongaciones hacia arriba y valles a la elongaciones
hacia abajo.

P

M

H

Longitud de onda
A la distancia entre dos puntos consecutivos enfase la denominamos
longitud de onda (fig 4). La representamos con la letra lambda del alfabeto grieto “λ”. Su unidad en el sistema internacional es el metro “m”, como
toda distancia.
Longitud de onda es la distancia entre dos puntos consecutivos del
medio, que se mueven en fase. Se representa con la letra lambda
del alfabeto griego “λ” . Su unidad en el sistema internacional es el
metro “m.”

Fig...