Ondas: Características, Tipos y Propiedades

Ondas

Las ondas son el resultado de una perturbación que imparte energía a un medio.

Movimiento Ondulatorio

Un movimiento ondulatorio continuo requiere una perturbación producida por una fuente oscilante. Las partículas se mueven hacia arriba y hacia abajo continuamente.

Una onda es una combinación de oscilaciones en el espacio y el tiempo.

Componentes

• Amplitud (A): La distancia máxima de un objeto respecto a su posición de equilibrio.
• Periodo (T): El tiempo que tarda un objeto en completar un ciclo de movimiento.
• Frecuencia (f): El número de ciclos por segundo.

Relación entre Frecuencia y Periodo

f = 1/T

T = 1/f

Ejercicios en Clase

• Si T = 1/2, encuentra la frecuencia

f = 1/T = 1/1/2 = 2 Hz

Si f = 4, encuentra el periodo

T = 1/f = 1/4 = 0,25 s

Características de las Ondas

• Lo que viaja es la onda, no el medio ni el material.
• Las ondas tienen una rapidez de onda (V).

Fórmula

V = fλ

Ejercicio en Clase

Una persona en un muelle observa un conjunto de olas que tienen forma senoidal y una distancia de 1,6 m entre las crestas. Si una ola baña el muelle cada 4 s, calcula:

1. La frecuencia

f = 1/T = 1/4 = 0,25 Hz

La rapidez de las olas

V = fλ = 0,25 Hz x 1,6 m = 0,4 m/s

Tipos de Ondas

Se pueden dividir en dos tipos según la dirección en que oscilan las partículas:

• Onda transversal: El movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de la velocidad de la onda.
• Onda longitudinal: La oscilación de las partículas es paralela a la dirección de la onda.

Propiedades de las Ondas

• Superposición e interferencia: Cuando dos o más ondas se encuentran, se atraviesan mutuamente y continúan sin alteración. Mientras están en la misma región, decimos que las ondas se interfieren.
• Principio de superposición: En cualquier momento, la forma de onda combinada de dos o más ondas en interferencia está dada por la suma de los desplazamientos de las ondas individuales en cada punto del medio.
• Reflexión: Se da cuando una onda choca contra un objeto o llega a una frontera con otro medio y se desvía.
• Refracción: La onda transmitida ingresa en el medio y se mueve en una dirección distinta de la onda incidente.
• Dispersión: Es cuando la rapidez sí depende de la longitud de onda o la frecuencia.
• Difracción: Se refiere a la flexión de las ondas en torno al borde de un objeto.

Infrasonido

Las frecuencias menores de 20 Hz están en la región infrasónica, que los humanos no pueden oír.

Ultrasonido

Por arriba de 20 KHz se tiene la región ultrasonido. Las ondas ultrasónicas no pueden ser detectadas por los seres humanos.