Las ondas

1. Las ondas Profesora: Mónica Vera

2. Las ondas son un fenómeno muy particular, que corresponden a una forma de transmitir energía, pero sin transporte de materia. Es una perturbación que se propaga ¿Qué observamos? Lo que se propaga en este caso no es el agua, sino que la perturbación. Esta perturbación es energía La unidad básica de una onda es el pulso. Un pulso es una porción de energía se propaga en el espacio como una perturbación… que en algunos casos puede ser una deformación o bien una superposición de campos eléctricos y magnéticos. Una sucesión de pulsos, constituye una onda.

3. Los pulsos pueden producirse al golpear periódicamente la superficie del agua, al sacudir una cuerda o resorte, o bien al mover periódicamente un imán. • ¿Cómo transmitimos energía? • mediante la materia • sin transporte de materia (caso de ondas) Ej. 1. Para derribar el dominó ubicado en la posición B, lanzamos una bolita desde A. en este caso, la bolita transportará energía hasta B, para producir así el efecto deseado. Es decir, en este caso la energía se transmite con transporte de materia.

4. 2. Existe otro caso en que podemos transmitir la energía desde A hasta B, pero sin transportar materia. ¿de forma lo hacemos? Supongamos que ahora ponemos entre A y B una serie de fichas dominó, tal como muestra la figura adjunta. En ambos casos lo que viaja desde A hasta B es energía. La diferencia en ambas situaciones consiste en que en el segundo caso no hay masa que se mueva entre estos dos puntos. Aunque el segundo ejemplo, en que no hay desplazamiento de masa entre A y B suele usarse para ejemplificar las ondas, es necesario aclarar que NO se trata de una onda. En efecto, tal como hemos dicho las ondas son transmisión de energía sin transporte de materia, sin embargo este fenómeno considera algo que no está presente en el caso de las ficha de dominó. Esto es el movimiento oscilatorio.

5. Si tiramos una piedra en un lago, vemos los frentes de ondas de forma circular que nacen en el lugar del impacto. Estos frentes de ondas no arrastran agua sobre la superficie del lago, 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 oscilaciones, 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 es el que ocurre en una cuerda o resorte largo cuando agitamos uno de sus extremos. 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 o simplemente onda, es decir, una sucesión de pulsos.

6. 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. En nuestra vida cotidiana, existen varios tipos de ondas transversales, como las que se producen en la superficie del agua, en las cuerdas de una guitarra, en el “parche” de un tambor, o al sacudir una sábana. Si experimentamos con un resorte, y lo movemos de manera paralela a su eje central, es decir podemos mover uno de sus extremos en la misma dirección en que está dispuesto, lo que se generará será una onda longitudinal. La onda longitudinal se caracteriza porque en ella las oscilaciones son paralelas a la dirección de propagación de la onda, tal como ocurre con el sonido, que es una onda longitudinal.

7. 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 cada una de las partes del medio por donde está viajando la onda.

8. 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 entre dos partículas consecutivas que posean el mismo estado de movimiento en un instante, la denominaremos longitud de onda y la representaremos con a letra lambda (l). Estas dos últimas magnitudes se representan en la figura siguiente. La relación más importante en este contexto es la que existe entre la frecuencia (f), la longitud de onda (l) y la velocidad de la onda (V); esta es, para todo tipo de ondas: V = lf

9. Partes de una Onda • Longitud • Amplitud • Cresta • Valle • nodo

10. Esquema de ondas Parámetros de una onda

14. Refracción

15. Una fuente sonora produce Que se propaga por un sonido Medio material Que pueden Ocurrir en Con las propiedades de sólido líquido gas elasticidad densidad