Fundamentos del Movimiento Ondulatorio: Tipos y Magnitudes Clave en Física

Introducción al Movimiento Ondulatorio

El movimiento ondulatorio es la propagación de una perturbación a través de un medio. Una onda es la representación de dicho movimiento. El término onda se refiere a un modelo conceptual que permite interpretar adecuadamente fenómenos de naturaleza muy diversa que se manifiestan bajo el concepto de movimiento ondulatorio.

Tipos de Ondas

Según el Tipo de Energía que Propagan

• Ondas Mecánicas: Transportan energía y necesitan de un medio material para propagarse.
• Ondas Electromagnéticas: Transportan energía electromagnética y no necesitan de un medio material para propagarse.

Según la Relación entre la Dirección de Propagación y el Movimiento de las Partículas

• Ondas Longitudinales: La dirección del movimiento de las partículas del medio coincide con la dirección de propagación de la onda. Ejemplo: un muelle.
• Ondas Transversales: La dirección de propagación de la onda es perpendicular a la dirección del movimiento de las partículas del medio. Ejemplo: una cuerda.

Magnitudes Características de una Onda

• Periodo (T): Tiempo que tarda una onda en completar un ciclo o en volver a reproducirse. Se mide en segundos (s).
• Frecuencia (f): Número de veces que la onda se reproduce en la unidad de tiempo. Su relación con el periodo es f = 1/T. Se mide en hercios (Hz) o segundos a la menos uno (s⁻¹).
• Longitud de Onda (λ): Es la distancia entre dos puntos consecutivos que se encuentran en la misma fase. Se mide en metros (m).
• Número de Ondas (k): Es la cantidad de ondas completas contenidas en una longitud de 2π metros. Se mide en metros a la menos uno (m⁻¹).
• Elongación (y): Es la separación de un punto del medio con respecto a su posición de equilibrio en un instante determinado. Se mide en metros (m).

Fase y Desfase en Ondas

Dos puntos están en fase o tienen igual fase si se mueven en el mismo sentido y sus elongaciones son iguales. Si las elongaciones y velocidades de dos puntos son iguales, pero de sentido opuesto, decimos que están en oposición de fase. Dos puntos están en concordancia de fase si la diferencia entre sus distancias al foco emisor es un múltiplo entero de la longitud de onda.

Ondas Sonoras

Las ondas sonoras son ondas longitudinales que pueden desplazarse a través de cualquier medio material. Al ser ondas mecánicas, su velocidad depende de las características del medio. El sonido es una onda mecánica longitudinal originada por la propagación de una perturbación en un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso).