Movimiento Ondulatorio: Conceptos y Características

Movimiento Ondulatorio

Introducción

La reflexión total se da cuando n1>n2, de forma que el radio se separe de N y siendo i...

Movimiento Periódico

Un movimiento es periódico cuando la posición se repite en intervalos de tiempo regulares. El periodo (T) es el tiempo que tarda en repetirse la posición con las mismas características. La frecuencia (Hz) es la inversa del periodo, es decir, el número de veces que se repite la posición con las mismas características en un segundo. T = 1/f. Un movimiento es oscilatorio si se desplaza de un lado a otro de su posición de equilibrio de forma periódica, y es vibratorio si su trayectoria es rectilínea. En estos casos, encontramos una fuerza restauradora que es proporcional a la distancia, con sentido opuesto al movimiento: F = -Kx.

Velocidad y Aceleración

La velocidad es la derivada del espacio, y la derivada de la velocidad es la aceleración. La velocidad máxima se da cuando cos = ±1, por lo que V_máx = ±Aw. La aceleración máxima es a_máx = ±ω².

Movimiento Ondulatorio

Un movimiento ondulatorio se produce cuando una perturbación se propaga en un punto. Esta oscilación puede ser de presiones, magnitudes, posición, etc. Siempre que se propaga una onda, se produce una transmisión de energía, pero no un transporte neto de materia.

Tipos de Ondas

• Ondas longitudinales: La dirección de la perturbación y la dirección de propagación coinciden.
• Ondas transversales: La dirección de la perturbación y la dirección de propagación son perpendiculares.

La luz visible forma parte de un espectro. El sonido, al hacer vibrar verticalmente un extremo de una cuerda, genera una onda mecánica transversal; y en las primeras espirales de un muelle, una onda mecánica longitudinal.

Características de las Ondas

• Elongación (y): Distancia a la que se encuentra una partícula del medio a la que ha llegado la perturbación respecto a su posición de equilibrio.
• Amplitud (A): Máxima elongación de una partícula a la que ha llegado la perturbación.
• Distancia (x): Distancia desde el foco hasta las partículas de las que queremos hallar la elongación.
• Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos consecutivos con la misma fase o elongación (estado de vibración).
• Periodo (T): Tiempo que tarda la onda en avanzar una distancia igual a la longitud de onda; tiempo que tarda en completarse una vibración.
• Frecuencia (f): Inversa del periodo; número de veces que avanza una longitud de onda en un segundo.
• Frecuencia angular (ω): 2π/T o 2πf.

Como la onda avanza una distancia igual a la longitud de onda en un tiempo igual al periodo, la velocidad de la onda es v = λ/T.

Ondas Estacionarias

Las ondas estacionarias son la superposición de dos ondas idénticas que se propagan en un mismo medio con direcciones opuestas. Sus características principales son: la amplitud de cada punto es diferente, de forma que si es nula se llaman nodos, y si tiene la máxima amplitud respecto a las restantes, se llaman vientres.