Introducción a las Ondas: Tipos, Características y Movimiento Ondulatorio
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Ondas
Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio y que se caracteriza por un transporte de energía pero no de materia. Se pueden clasificar en función de:
Dirección de Propagación
Ondas Transversales
En las ondas transversales, la dirección de vibración del medio es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Un ejemplo común son las ondas en una cuerda.
Ondas Longitudinales
En las ondas longitudinales, la dirección de vibración del medio es paralela a la dirección de propagación de la onda. Un ejemplo común son las ondas sonoras.
Medio de Propagación
Ondas Mecánicas
Las ondas mecánicas requieren un medio material para propagarse, como un sólido, líquido o gas. Ejemplos incluyen las ondas sísmicas, las ondas en el agua y las ondas sonoras.
Ejemplo: La marcha de un tren produce vibraciones en la vía (metal) que pueden detectarse a kilómetros de distancia.
Ondas Electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas no requieren un medio material para propagarse y pueden viajar a través del vacío. Ejemplos incluyen las ondas de radio, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X.
Ejemplo: La luz proveniente de lejanas galaxias se puede observar en la Tierra gracias a sofisticados telescopios.
Tipos de Ondas
Ondas Longitudinales
En las ondas longitudinales, las partículas del medio vibran en la misma dirección que la propagación de la onda. Un ejemplo común son las ondas sonoras, donde el aire se comprime y expande en la misma dirección en que avanza el sonido.
Ondas Transversales
En las ondas transversales, las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Un ejemplo común son las ondas en un estanque, donde las ondas avanzan horizontalmente pero el agua se desplaza verticalmente.
Elementos de una Onda Transversal
Valle
El punto más bajo de la onda.
Cresta
El punto más alto de la onda.
Longitud de Onda (λ)
La distancia entre dos crestas o valles sucesivos.
Amplitud
La altura de la cresta o del valle.
Elementos del Movimiento Ondulatorio
Frecuencia (f)
El número de oscilaciones por segundo. Se mide en hercios (Hz). 1 Hz equivale a una oscilación en un segundo.
Período (T)
El tiempo que tarda en tener lugar una vibración completa. El período es el inverso de la frecuencia (T = 1/f).
Longitud de Onda (λ)
El espacio que recorre una onda desde el inicio hasta el final de una oscilación.
Velocidad de Transmisión (v)
La velocidad a la que se propaga la onda. Recordando que velocidad = distancia/tiempo, podemos deducir que:
- Longitud de onda = velocidad x período (λ = v . T)
- Longitud de onda = velocidad / frecuencia (λ = v / f)
- Velocidad = longitud de onda x frecuencia (v = λ . f)