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¿Sabías que...? Velocidad de las ondas mecánicas
Longitud de onda, frecuencia y periodo
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Propagación de vibraciones. Ondas mecánicas

Se llama onda mecánica a la que se propaga en medios materiales. Un ejemplo arquetípico de onda mecánica es el sonido, que no se transmite en el vacío. Esta cualidad es importante si se compara con las ondas electromagnéticas (como la luz), que se propagan tanto en medios materiales como en el vacío.

Movimiento ondulatorio

Los movimientos oscilatorios que se desplazan en un medio reciben el nombre de ondas o movimientos ondulatorios. Estos fenómenos, muy comunes en la naturaleza, se presentan en dos formas principales:

  • Las ondas mecánicas
    , que necesitan un medio material sobre el que propagarse (como el sonido o la transmisión de una onda sobre la superficie de un estanque).
  • Las ondas electromagnéticas, que, como la luz, se transmiten en el vacío.

En el estudio clásico de las ondas se aplican varios principios de simplificación:

  • Se supone que el medio de propagación es homogéneo, es decir, que todas las partículas oscilan de forma similar bajo la acción de fuerzas internas.
  • Se considera que la frecuencia de todas las partículas del medio sometidas a la oscilación es la misma.
  • La velocidad de propagación se supone constante, no dependiente de la frecuencia y tampoco de la dirección de propagación.

Ondas longitudinales

Un movimiento ondulatorio se denomina onda longitudinal cuando las partículas del medio sometidas a la oscilación vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda.

Esta forma de movimiento ondulatorio es característica de la propagación de las ondas de sonido en el aire, en los líquidos no viscosos y en los gases en general, por lo que también reciben el nombre de ondas sonoras.

Las ondas longitudinales son aquellas en que la propagación y la vibración de las partículas tienen el mismo sentido.

Ondas transversales

En el tipo de movimiento ondulatorio denominado onda transversal, las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la de propagación de la onda. Un ejemplo de onda transversal es el movimiento que se produce al lanzar una piedra sobre el agua de un estanque en reposo.

Las ondas transversales tienen lugar, sobre todo, en sólidos y líquidos viscosos, aunque en estos materiales también es posible la propagación de ondas longitudinales.

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Las ondas periódicas

En general, los movimientos ondulatorios presentes en la naturaleza son de tipo periódico, y se repiten según una ley de oscilación.

En el foco del que parte la oscilación, la vibración de la partícula se regirá por la ecuación de onda u = f(t). En cualquier punto del medio, esta ecuación tendrá un retraso temporal igual al intervalo que tarda en llegar la perturbación. Si v es la velocidad de propagación de la onda, la función de posición de una partícula cualquiera del medio será:Aznude Tori Nude Tori Tori Anderson Nude Tori Anderson Anderson Nude Anderson Aznude Aznude XwOPn0kN8

Longitud de onda

En el movimiento de una onda periódica, las partículas del medio oscilan conforme dicta su ecuación de posición, de manera que algunas de ellas coincidiran en su estado de vibración. La distancia entre cada dos partículas consecutivas del medio con un mismo estado de vibración se conoce por longitud de onda y su símbolo es l.

La longitud de onda introduce el concepto de periodicidad espacial (que se añade al de periodicidad temporal asociado al periodo T) para los movimientos ondulatorios periódicos, ya que la función de onda se puede escribir de manera que:

Ondas armónicas

Si se aplican las conclusiones de Fourier a los movimientos ondulatorios periódicos, cualquier oscilación periódica se puede expresar como una suma de oscilaciones de tipo armónico, de manera que la ecuación de la onda global se escribiría como:

donde wDel Muy Eco Ummmmmh Sexy Ozama Bikinis K1cTF3lJ es la frecuencia angular o velocidad angular de la onda, relacionada con el período T por la fórmula .

Por analogía, para la periodicidad espacial de la onda se define una magnitud que recibe el nombre de numero de ondas. Entonces, la ecuacion de onda se transforma en:

La cantidad se conoce por fase de la onda y se simboliza por la letra griega . La fase define sin ambigüedades el estado de vibración de cualquier punto del medio en un instante dado.

Dos puntos en el mismo estado de vibración se dice que están en fase, mientras que si tienen estados de vibración antagónicos se dicen en oposición de fase.

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