Características de las ondas mecánicas

Características de las ondas mecánicas

• 1. Una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío

• 2. CLASES DE ONDAS Dentro de la clasificación de las ondas mecánicas, podemos diferenciarlas por: FORMA EN QUE SE PROPAGAN 1. Ondas Lineales.- Se propagan en una sola dimensión o rayo, ejemplo las ondas producidas en una cuerda o resorte. 2. Ondas superficiales. Son las que se difunden en dos dimensiones, ejemplo las ondas producidas en una lamina metálica e en la superficie de un liquido. Como sucede cuando una piedra cae en un estanque. 3. Ondas Tridimensionales.- Son las que se propagan en todas las direcciones, como el sonido.
• 3. CLASES DE ONDAS Las ondas también se clasifican,• De acuerdo con la dirección en la que una onda hace vibrar a las partículas del medio material; así tenemos:

4. ONDA LONGITUDINAL Se dan en las ondas producidas en un resorte, este se comporta como un oscilador armónico cuando se tira del cuerpo suspendido en su parte inferior y comienza a oscilar de abajo hacia arriba. Estas ondas se presentan cuando las partículas del medio material vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda.

5. ONDAS TRANSVERSALES Estas ondas se presentan cuando las partículas del medio material vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda, estas ondas son claramente observadas cuando se arroja una piedra en un estanque.

2. ONDAS MECÁNICAS es un proceso por medio del cual se transmiten energía de una parte a otra, sin que exista transferencia de materia, ya sea por medio de ondas mecánicas o de ondas electro magnéticas. En este caso las ondas Mecánicas son aquellas ocasionadas por una vibración o perturbación inicial que se propaga a lo largo de un medio material y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas requieren de un medio material por ejemplo una cuerda, resorte, liga, etc.. Todas las ondas mecánicas requieren: 1) alguna fuente que cree la perturbación, 2) un medio que reciba la perturbación y 3) algún medio físico a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro. . Por ejemplo, una explosión, es una rápida transferencia de calor que eleva la presión de la masa de aire circundante y se propaga alejándose del centro de la explosión. La energía de la onda puede invertirse, por ejemplo, en romper cristales a varios metros de distancia. 
No es materia lo que se propaga con la onda sino la perturbación del medio. Es la perturbación la que transmite la energía. 

Partes de la onda mecánica

• 3. Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

 Período: El periodo es el desplazamiento horizontal consiste en el tiempo de duración o intervalo de tiempo que este presenta entre dos crestas.

 Amplitud: La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Se representa con la letra: A, y se mide en metros. Pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

 Frecuencia: Número de veces o ciclos que es repetida dicha vibración en otras palabras es una simple repetición de valores por un periodo de tiempo determinado.

Longitud de onda: Distancia que hay entre dos crestas consecutivas

• 6. Con ecuaciones Algunos elementos que caracterizan a éstas ondas son: • Longitud de onda ( λ ): En una onda periódica es la distancia entre dos crestas, dos valles, o dos nodos no consecutivos. • Amplitud (A): Magnitud del máximo desplazamiento. • Periodo (T): En una onda periódica es el intervalo de tiempo necesario para formar una onda completa. • Frecuencia (f): Es el número de ciclos que se forman por unidad de tiempo. Análogo en el movimiento ondulatorio a la frecuencia angular del movimiento armónico simple. • Rapidez de onda (v): Magnitud de la velocidad de propagación de la onda (depende únicamente de las características del medio).
• 7. y (x,o)= f (x) y (x, t ) = f (x’) y (x, t ) = f (x - vt ) la cantidad x - v t se denomina la fase de la onda Si la onda se mueve en la dirección -x, se reemplazará v por -v, así se tendrá y (x, t) = f (x + vt) .
• 8. La descripción que se ha hecho es válida para formas de onda arbitrarias y se cumple tanto para ondas longitudinales como transversales. Consideraremos ahora una onda con forma senoidal, escogemos esta forma por tener importantes aplicaciones. Si para el tiempo t = t tenemos un tren de ondas a lo largo de una cuerda de la forma: y (x = O,t ) = A sen ω t y (O, t ) = A sen 2 π ft donde A representa la amplitud, representa la frecuencia angular; y la onda se propaga en dirección +x con velocidad de fase v, entonces la ecuación de la onda será
• 9. El tiempo necesario para que un punto en cualquier posición x realice un ciclo completo de movimiento transversal, es el período T (mismo que equivale a un cambio de 2 λ radianes en la fase). Durante ese tiempo, la onda recorre una distancia vT correspondiente a una longitud de onda λ así que podemos encontrar otra expresión para la onda Todavía es posible reducir aún más la ecuación anterior, introduciendo el número de onda “k” que se define como: de tal manera que podemos reescribir la ecuación general de las ondas senoidales como
• 10. La potencia transformada por una onda mecánica es proporcional a la velocidad de la onda y de los cuadrados de la frecuencia de amplitud.

4. Tipos de ondas > ONDA ELASTICA > Una onda elástica es una perturbación tensional que se propaga a lo largo de un medio elástico. Por ejemplo las ondas sísmicas ocasionan temblores que pueden tratarse como ondas elásticas que se propagan por el terreno.

5. > ONDA SONORA > Una onda sonora es un caso de particular de elástica, concretamente una onda elástica longitudinal. Los fluidos son medios continuos que se caracterizan por no tener rigidez y por tanto no pueden transmitir ondas elásticas transversales sólo longitudinales de presión 5

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