Explorando las Ondas: Mecánicas, Electromagnéticas y Sonoras

Tipos de Ondas

Las ondas se clasifican según diferentes criterios:

A) Tipo de Energía que se Propaga

Ondas Mecánicas

Son aquellas en las que la energía mecánica se propaga debido a un oscilador armónico. Si la energía mecánica es originada por un oscilador armónico, las ondas reciben el nombre de ondas armónicas materiales.

Para que se produzcan ondas mecánicas, se necesitan dos elementos:

1. Una fuente que produzca energía mecánica.
2. Un medio material que se pueda perturbar.

Ondas Electromagnéticas

Se propaga energía electromagnética producida por oscilaciones de cargas eléctricas aceleradas.

B) Dirección de Propagación y Dirección de Vibración

Ondas Longitudinales

La dirección de vibración de las partículas coincide con la dirección de propagación.

Ondas Transversales

Se propagan perpendicularmente a la dirección en que vibran las partículas.

C) Número de Dimensiones

1. Ondas Unidimensionales: Ejemplo: una cuerda.
2. Ondas Bidimensionales: Ejemplo: superficie del agua.
3. Ondas Tridimensionales: Ejemplo: sonido.

Espectro Electromagnético

Es el conjunto de todas las radiaciones de distinta frecuencia en que puede descomponerse la radiación electromagnética.

• Ondas de Radio: Son producidas por cargas eléctricas aceleradas. Se emplean en TV y radio.
• Microondas: Son producidas por vibraciones de moléculas. Se emplean en radioastronomía, radar y hornos.
• Radiación Infrarroja: Son emitidas por cuerpos calientes y son debidas a vibraciones de los átomos. Tienen aplicaciones en la industria y en la medicina. Mandos a distancia de los televisores.
• Luz Visible: Son percibidas por nuestra retina. Se producen por saltos electrónicos entre niveles atómicos y moleculares. Incluye los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil, violeta.
• Radiaciones Ultravioletas: Se denominan así por tener frecuencias superiores a la luz violeta. Se producen por saltos electrónicos entre átomos y moléculas excitadas. El Sol es un poderoso emisor de estas radiaciones. Si se reciben dosis excesivas puede ser peligroso.
• Rayos X: Son producidos por oscilaciones de los electrones cercanos al núcleo de los átomos. Se utiliza en la industria y en la medicina. Debe hacerse un uso controlado y racional de la obtención de radiografías.
• Rayos Gamma: Se producen en los fenómenos radiactivos y en reacciones nucleares. Tienen un gran poder de penetración y son extremadamente peligrosos para los seres vivos. Se utilizan en radioterapia para destruir las células cancerosas.

Sonido

Es una vibración mecánica de algún cuerpo que se propaga en forma de ondas a través de cualquier medio material elástico. Necesitan un medio por el cual propagarse, en el vacío no se propaga. Su naturaleza longitudinal se pone de manifiesto por el hecho de que los fluidos son capaces de transmitirlas. Estas se propagan más rápidamente en los sólidos que en los líquidos y en estos más rápido que en los gases.

Cualidades del Sonido

• Intensidad:
  • Física u Objetiva: Es la energía que transmite la onda sonora por unidad de tiempo a través de una superficie perpendicular a la dirección de propagación.
  • Fisiológica o Subjetiva: Es la sensación sonora de mayor o menor intensidad que percibe el oído humano. Umbral de audición: 1 x 10^-12 dB (decibelios). Umbral de dolor: 120 dB.
• Tono:
  • Sonidos Graves o Tonos Bajos: Baja frecuencia.
  • Sonidos Agudos o Tonos Altos: Alta frecuencia.
• Timbre: Esta cualidad nos permite distinguir dos sonidos de igual intensidad y tono emitidos por dos focos distintos. Depende de la forma de la onda.