Ondas longitudinales y transversales.

Ondas longitudinales y transversales.

Las ondas mecánicas, son aquéllas ocasionadas por una perturbación y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas requieren un medio material. Tal es el caso de las ondas producidas en un resorte, una cuerda, en el agua, o en algún medio por el sonido.

Una onda mecánica representa la forma cómo se propaga una vibración o perturbación inicial transmitida de una molécula a otra en medios elásticos. Al punto donde se genera la perturbación inicial se le llama foco o centro emisor de las ondas. Así, cuando una perturbación ocasiona que una partícula elástica pierda su posición de equlibrio y se aleje de otras a las que estaba unida elásticamente, las fuerzas existentes entre ellas originarán que la partícula separada intente recuperar su posición original, produciéndose las llamadas fuerzas de restitución. Ello provocará un movimiento vibratorio de la partícula, el cual se transmitirá a las más cercanas, primero y a las más alejadas después.

Los movimientos ondulatorios son longitudinales cuando las partículas del medio material vibran de manera paralela a la dirección de propagación de la onda, y serán transversales si las partículas del medio material vibran perependicularmente a la dirección de propagación de la onda. Las ondas también se clasifican según la forma como se propaguen, ya sea en una, dos o tres dimensiones. Las principales características de las ondas son su longitud, frecuencia, periodo, nodo elongación, ammplitud y velocidad de propagación.

Características de las ondas

Para referirnos a las características de las ondas, nos basaremos en las ondas transversales, la diferencia será que para las ondas longitudinales en lugar de crestas se tienen compresiones y en lugar de valles, expansiones.

Longitud de onda

Es la distancia entre dos frentes de onda que están en la misma fase. Por ejemplo, la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos. La longitud de onda se representa por la letra griega λ (lambda) y se mide en m/ciclo.

Frecuencia

Es el número de ondas emitidas por el centro emisor en segundo. Se mide en ciclos/s, esto es, en hertz (Hz).

1 hertz= 1 ciclo/s.

Periodo

Es el tiempo que tarda en realizarse un ciclo de la onda. Como puede notarse el periodo es igual al inverso de la frecuencia y la frecuencia es igual al inverso del periodo, por lo consiguiente:

T= 1/F y F= 1/T

Donde: T= periodo en s/ciclo

F= frecuencia en ciclo/s = hetrz (Hz)

Nodo

Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

Elongación

Es la distancia entre cualquier punto de una onda y su posición de equlibrio.

Amplitud de onda

Es la máxima elongación o alejamiento de su posición de equilibrio que alcanzan las partículas vibrantes.

Velocidad de propagación

Es aquella con la cual se propaga un pulso a través de un medio. En otras palabras, es la velocidad con que se desplazan los frentes de una onda en la dirección del rayo.

La velocidad con la que se propaga una onda está en función de la elasticidas del medio; mientras éste es más elástico, la velocidad de un apropagación será mayor. En general dicha velocidad en un punto específico siempre es del mismo valot y puede calcularse con la expresión :

v=λ/T

Donde: v= velocidad de propagación en m/s.

λ= longitud de onda en m/ciclo.

T= periodo en s/ciclo.

como T= 1/F

Po lo tanto :

v= λF

La velocidad de propagación es igual al producto de la frecuencia por la longitud de onda.

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