Onda

De 19E37 - Academia de Ciencias
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Definición

Una onda es la propagación de una perturbación en un medio.

Entendiendo por:

  • Propagación: "a través del tiempo y del espacio".
  • Perturbación: "la variación de alguna magnitud física (presión, altura, velocidad, intensidad de campo...)".
  • Medio: "por el agua, el aire...".

Esta "propagación" conlleva propagación de energía sin desplazamiento de materia (por eso no es un tema de Cinemática).

Conceptos

En una onda se pueden identificar los siguientes puntos:

  • Cresta: Punto de máxima variación positiva de la perturbación.
  • Valle: Punto de máxima variación negativa de la perturbación.
  • Nodo: Punto de variación nula, en equilibrio.
  • Foco: Punto de origen de la onda o centro emisor.

Magnitudes

En una onda se pueden medir las siguientes magnitudes:

  • Amplitud (A): Es la variación máxima que puede alcanzar la perturbación en un punto del medio. Depende de la energía de la onda.
  • Periodo (T): Es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente. (segundos)
  • Longitud de Onda (λ - lambda): Es la distancia que se ha propagado la onda en un periodo. (metros)
  • Frecuencia (f): Es el número de veces que se repite un periodo en la unidad de tiempo. (Herzios Hz)
  • Número de Ondas (k): Es el Número de longitudes de onda que hay en la unidad de longitud. (m-1)
  • Velocidad de Propagación o de Fase(ν - nu minúscula): Es la velocidad a la que se propaga la onda. (m·s-1). Depende del medio.

Relación entre Magnitudes

\(T = \frac{1}{f}\)
\(\lambda = \nu\cdot T = \frac{\nu}{f}\)
\(k = \frac{1}{\lambda}\)

Clasificación

Por su Duración

  • Pulso: Onda de corta duración.
  • Tren de Ondas: Onda permanente o de larga duración.

Por el Tipo de Energía que se Propaga

  • Energía Mecánica: Se llaman ondas materiales y necesitan un medio físico para propagarse (aire, agua, metal...). Pueden ser armónicas.
  • Energía Electromagnética: Se pueden propagar en el vacío.

Por la Dirección de Propagación

  • Longitudinal: La dirección de vibración coincide con la dirección de propagación. Por ejemplo, el sonido.
  • Transversal: La dirección de vibración es perpendicular a la dirección de propagación. Por ejemplo, las olas marinas.

Por el Número de Dimensiones de Propagación

  • Unidimensionales: La onda se propaga en una línea.
  • Bidimensionales: La onda se propaga en un plano.
  • Tridimensionales: La onda se propaga en el espacio.

Onda Armónica Unidimensional

Se llama onda armónica unidimensional a la causada por un foco que vibra con un Movimiento Armónico Simple - MAS y que se transmite en una única dirección.

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