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Características de las ondas

ondas

Las ondas tienen por característica principal producir movimientos continuos y periódicos, lo que permite analizar fenómenos que afectan a una partícula o un cuerpo. Una onda es una perturbación que se propaga y afecta una propiedad a través de un medio elástico e incluso, el vacío, donde una onda transporta energía, más no materia.

¿Qué son?

Son una perturbación que se propaga desde su origen a todo el medio que lo rodea. Las ondas electromagnéticas pueden desplazarse en el vacío mientras que las ondas materiales necesitas de un medio elástico en el cual propagarse, este las transmite mediante su deformación y se recupera mediante una vibración cuando pasa la onda.

La perturbación comunica su agitación a la primera partícula del medio, esta zona se conoce como foco, y a partir de ahí se inician las ondas. La perturbación se transmite en todas las direcciones en las cuales se encuentra el medio que rodea al foco a una velocidad constante siempre que el medio tenga las mismas características físicas y químicas (isótropo) en todas direcciones.

Características de las ondas

Entre las características básicas de las ondas tenemos:

  • Las ondas tienen amplitud, longitud y frecuencia, son las características que la definen. La amplitud es la distancia entre la cresta y el seno, la longitud es la distancia entre dos crestas y la frecuencia es la cantidad de ondas que pasan por un punto.
  • A mayor longitud de onda, la frecuencia es menor.
  • La frecuencia se mide en Hertz o Hertzio, esta unidad se denomina así en honor al Heinrich Hertz, quien en 1888 pudo demostrar que las señales eléctricas podían ser enviadas por aire.
  • Los hertzios representan las ondas completas o ciclos por segundo de una onda. Por lo general encontraremos kilohertzios, megahertzios y gigahertzios.
  • Las ondas de luz son cortas, siendo el rojo la más larga con 14000 ondas en un centímetro y una frecuencia de cien millones de megahertzios.

Magnitudes y unidades S.I. que definen una onda:

Cresta: Es la parte más elevada de una onda, su punto máximo de saturación.

Valle: Es el punto más bajo de la onda.

Nodo: Es el punto donde la onda atraviesa la línea, también conocido como punto de equilibrio.

Elongación (y): Es la distancia de cada partícula afectada por la onda desde su punto de equilibrio. También se le conoce como la distancia perpendicular entre la posición de equilibrio de la onda y la posición de esta en un tiempo determinado.

Amplitud (A): Es la distancia de una partícula desde la cresta a su posición inicial (m). Tambien se define como la máxima distancia de la onda calculada verticalmente. Se conoce como la distancia entre el punto de equilibrio de la onda hasta el valle.

Ciclo u oscilación: Es el recorrido de una partícula desde que inicia la vibración hasta que regresa a su posición inicial (m). también se define como el recorrido que va desde inicio de la cresta hasta el inicio del valle de la onda.

Longitud de onda (l): Es la distancia entre dos crestas o la distancia mínima de dos partículas que vibran en fase.

Velocidad de propagación (v): Es la velocidad a la cual se propaga la onda, siendo el espacio recorrido por dicha onda en una unidad de tiempo (m/s).

Periodo (T): Es el tiempo que le toma a una onda recorrer el espacio que existe entre dos partículas que vibran en fase, en otras palabras, es el tiempo que tarda en crearse una onda completa. (s). Es el inverso de la frecuencia: T=1/f.

Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones que padecen las partículas vibrantes por segundo o el número de oscilaciones que presenta una onda en un tiempo determinado. Se calcula como: f=1/T.

Pulso y tren de ondas

Cuando se mueve un objeto en un medio material, este se convierte en una fuente de ondas, pues perturba el medio y al propagarse dicha perturbación, produce un tren de ondas.

Una vibración única es producida por un impulso único y forma una onda única denominada pulso, en ella las partículas oscilan una sola vez y regresan a su estado inicial.

Si las vibraciones son constantes, se producirán varias ondas, conocidas como tren de ondas.

Tipos de ondas

Según el medio tenemos:

Ondas mecánicas: Requieren de un medio para propagarse.

Electromagnéticas: Se propagan en el vacío.

Según su vibración respecto a la dirección de propagación:

Ondas transversales: Son aquellas que vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Requieren de medios con resistencia a la flexión para transmitirse, como la superficie de un líquido o medios rígidos.

Ondas longitudinales: Son aquellas que vibran en la misma dirección de propagación. Pueden propagarse en medios que tienen resistencia a la compresión, como gases, sólidos y líquidos.

¿Cómo citar?

Ing. Chirinos A. (S.F.). Características de las ondas. Disponible en: https://www.caracteristicas.pro/ondas/