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Ondas y sonidos

Si derribamos el primer dominó de una serie, veremos cómo uno a uno van cayendo. Es fácil observar en este caso que "algo viaja desde el primer hasta el último dominó. En efecto, esté "algo" que se propaga, produce un efecto equivalente (aunque no es igual) a derribar el último dominó disparando hacia él una bolita.
En ambos casos lo que viaja desde A hasta B es energía. Ladiferencia en ambas situaciones consiste en que en el primer caso no hay masa que se mueva entre estos dos puntos.
Lo que ocurre lo de los dominós, es similar (aunque diferente) a lo que ocurre con las ondas. En efecto, una onda es una forma de transmitir energía desde un punto a otro, pero sin transporte de materia. Esto claramente es diferente a lo que ocurre al lanzar la bolita de maneradirecta a la última ficha, ya que dicha bolita transporta la energía juntamente con su masa. Evidentemente, el sonido está en la categoría de fenómeno ondulatorio, y es claro también que distintos fenómenos en que hay transporte de energía pueden ser clasificados en una u otra de estas categorías. Otros, como las olas del mar, suelen ser una combinación de ambas situaciones.
Pese a que hemos empleadoel ejemplo de las fichas de dominó, hay un pequeño detalle que nos impide describir a dicho fenómeno como una onda, tal como veremos a continuación.
Si tiramos una piedra en un lago en que el agua está en reposo, vemos los frentes de ondas de forma circular que nacen en el lugar del impacto. Es fácil darse cuenta de que estos frentes de ondas no arrastran agua sobre la superficie del lago oestanque, sino que producen una deformación (oscilación) sobre la superficie, la que vuelve a su forma original después de pasar la onda. Es decir, la onda se propaga a través de osciclaciones, situación que no se observa en el caso de los dominó, los que no oscilan, ya que no vuelven a su posición original.-
Un ejemplo importante de analizar es el que ocurre en una cuerda o resorte largo cuandoagitamos uno de sus extremos. En este caso decimos que aquí se produce una onda que se propaga a lo largo de la cuerda, pues no hay materia que viaje de un punto al otro. Cuando se trata de una perturbación que se propaga sin que haya transporte de materia, hablaremos de pulso, a diferencia de lo que se produce cuando agitamos regularmente la mano, en que hablaremos de tren de ondas, onda periódica osimplemente onda, es decir, una sucesión de pulsos.

Es importante observar que en estos ejemplos las partículas de la cuerda o resorte oscilan perpendicularmente a la dirección en que viaja la onda. Por esta razón, a este tipo de ondas se las denomina transversales. Si experimentamos con un resorte, podemos mover uno de sus extremos en la misma dirección en que está dispuesto, y lo que segenerará será una onda longitudinal.

Los sonidos que nosotros oímos corresponden a ondas longitudinales, no obstante se los represente comúnmente como ondas transversales, pues ellas son más fáciles de visualizar y representar gráficamente.
En la figura siguiente se ilustra un pulso de forma arbitraria en que las pequeñas flechas indican cómo se está moviendo en el instante representado cadauna de las partes del medio por donde está viajando la onda. En una onda periódica todas las partículas del medio por donde viajan deben poseer el mismo período de oscilación (T) y la misma frecuencia (f). Por lo tanto, diremos que estos son los períodos y frecuencias de la onda. Además, todas las partículas poseen la misma amplitud (A) y ella será a su vez la amplitud de la onda. La distancia entredos partículas consecutivas que posean el mismo estado de movimiento en un instante, la denominaremos longitud de onda y la representaremos con a letra lambda (). Estas dos últimas magnitudes se representan en la figura siguiente.

Es importante no confundir la amplitud de onda con la longitud de onda. A pesar de la semejanza entre estos términos, se trata de conceptos físicos muy...