Movimiento Ondulatorio

1. ¿Qué es movimiento ondulatorio? Describa sus características.

Las movimientos ondulatorios(o ondas) son, fundamentalmente, de dos clases: mecánicas y electromagnéticas. Las ondas mecánicas necesitan un medio material para propasarse; las electromagnéticas no, se propagan también por el vacío.

Podemos observar ejemplos de movimiento ondulatorio en la vida diaria: el sonido producido en la laringe de los animales y de los hombres que permite la comunicación entre los individuos de la misma especie, las ondas producidas cuando se lanza una piedra a un estanque, las ondas electromagnéticas producidas por emisoras de radio y televisión, etc.

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas o montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversal es aquella con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Onda longitudinal es aquella con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas; ejemplos incluyen ondas sonoras.

2.- Describa las características de las ondas: Longitudinal y transversal. Enuncie algunos ejemplos.

Las ondas en las que la perturbación es paralela a la dirección de propagación se denominan longitudinales. Un ejemplo muy importante lo constituyen las ondas sonoras propagándose en cualquier medio material (sólido, líquido o gaseoso). Durante la propagación de la onda, las moléculas del medio oscilan en la dirección de propagación.

Onda transversal: Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo que están en el plano y-z.

3. Describa las ondas unidimensionales, así como la expresión matemática de la ecuación diferencial de onda unidimensional.

Las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.

Ecuación de onda:

4.- Defina la onda armónica y escriba algunos ejemplos de expresiones matemáticas equivalentes para la onda armónica viajera.

La función y (x, t) que contiene una función seno o coseno se denomina función armónica.

y(x, t)=A• sen k(x-v t)

La función seno es periódica (periódicamente, al aumentar t, varía entre +1 y -1) : se repite cuando el argumento se incrementa en 2p.

¿Qué valor debe tener "k" para la función sea períodica?.

La función y (x, t) se repite cuando x se incrementa en 2p /k. . En efecto al multiplicar por "k" los miembros del argumento, ese término vale 2p:

Si el argumento se incrementa en 2p, la función toma el mismo valor que tenía sin 2p.

• La expresión matemática de una perturbación armónica propagándose en la dirección del eje x representando la función de onda armónica plana.

5.- Defina los siguientes términos de movimiento armónico, así como sus unidades correspondientes:

a) longitud de onda (λ): La longitud de onda de una onda describe cuán larga es la onda. La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.

b) período (T): mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos. Es la inversa de la frecuencia.

De la misma forma la frecuencia se puede calcular como la inversa del período.

c) frecuencia (f):

Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

d)

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