Movimiento ondulatorio

Clasificación de las ondas
1. Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio.
  1. Sismos
2. Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, por lo tanto pueden propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado. Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300 000 km por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en rango de frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro Electromagnético, objeto que mide la frecuencia de las ondas.
3. Por su naturaleza
4. Por su dirección
  1. Ondas longitudinales. Son ondas en las que el desplazamiento a través del medio está en la misma dirección de desplazamiento de la onda, independiente del sentido.
  2. Onda transversal, este marco, es aquella que presenta una magnitud vectorial con oscilaciones en dirección perpendicular respecto a la dirección de propagación.
5. Por su sentido
  1. Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales ciertos puntos, llamados nodos, permanecen inmóviles. Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.
  2. Ondas viajeras: son aquellas ondas que se desplazan libremente por el medio. Se Realiza en un sentido único, Se expanden libremente por el espacio o por su medio llegando a recorrer grandes distancias. Transportan Energía.
Tipos de ondas
1. Ondas unidimensionales. Se propagan a través de una sola dimensión en el espacio.
2. Ondas bidimensionales. Se propagan a través de dos dimensiones y se suelen llamar también superficiales.
3. Ondas tridimensionales. Se propagan en tres dimensiones y suelen llamarse esféricas.
4. Ondas mecánicas. Precisan de un medio elástico (líquido, gaseoso o sólido) y de condiciones determinadas de temperatura y presión, para propagarse efectivamente.
5. Ondas periódicas. Presentan ciclos repetitivos.
6. Ondas electromagnéticas. No requieren de un medio porque se pueden propagar en el vacío.
7. Ondas gravitacionales. Alteraciones del espacio-tiempo (recién confirmadas por la ciencia).
8. Ondas no periódicas. Presentan ciclos irregulares.
Características y elementos de las ondas
1. Las ondas se caracterizan por su amplitud (la mitad de la distancia entre la cresta y el seno), su longitud (la distancia entre dos crestas) y su frecuencia (el número de ondas que pasan por segundo por un punto determinado). Cuanto mayor es la longitud de onda, más baja es la frecuencia.
2. La unidad de medida de la frecuencia es el hertzio, llamada así en honor del alemán Heinrich Hertz, quien en 1888 demostró que era posible enviar señales eléctricas por aire.
3. La medida de la frecuencia en hertzios representa el número de ondas completas, o ciclos por segundo. Las frecuencias generalmente se expresan en kilohertzios (miles de hertzios), megahertzios (millones de hertzios) o gigahertzios (miles de millones de hertzios).
4. Generalmente una onda o señal de cualquier tipo, suele estar compuesta por la suma de ondas de distinta frecuencia y usualmente dicha onda o señal es de amplitud variable.
5. La longitud de onda (λ ) y la frecuencia (f) son dos parámetros inversamente proporcionales y relacionados mediante la velocidad de propagación. La velocidad de propagación es la velocidad con la que la onda viaja, se representa con la letra «v». La ecuación que vincula estos tres parámetros es v=f*λ .
6. La amplitud se mide en unidades de longitud, metro (m) cuando se trata de una onda mecánica, en las ondas acústicas en pascales (Pa) o en decibelios (dB) y en las ondas electromagnéticas en voltios/metro (v/m).
7. La amplitud de una onda puede definirse como la distancia vertical entre una cresta y un valle. Ésta es medida en forma perpendicular a la línea que representa la posición de equilibrio con respecto al medio.
8. Longitud de onda ( λ \lambda ): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o la distancia entre dos crestas, valles o nodos consecutivas.
9. Amplitud ( A A): Es la distancia vertical entre una cresta o valle y el punto de equilibrio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
10. Cresta: Es el punto de máxima elongación de la onda; es decir, el punto de la onda más separado de su posición de reposo.
11. Elongación ( x x): Es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
12. Ciclo: Es una oscilación, o el recorrido desde el nodo que inicia la trayectoria de la cresta hasta el nodo que termina la trayectoria del valle o viceversa.
13. Valle: Es el punto de máxima elongación de la onda, en sentido opuesto a la cresta.
14. Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
15. Longitud de onda ( λ \lambda ): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o la distancia entre dos crestas, valles o nodos consecutivas.
Propiedades de las ondas
1. Refracción. Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate.
2. Difracción Editar La difracción se produce cuando una onda llega a una ranura o un obstáculo de tamaño comparable con su longitud de onda. La onda se desvía como si el obstáculo emitiese una onda esférica.
3. Principio de superposición Editar Cuando en una región del espacio inciden dos o más ondas, los desplazamientos que producen sobre una partícula del medio se suman algebraicamente. Esto se llama interferencia.
Comportamiento de las ondas
1. Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas pueden experimentar los siguientes fenómenos:
  1. Difracción. Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo. Efecto Doppler. Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas. Interferencia. Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio. Reflexión. Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección. Refracción. Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad. Onda de choque. Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.

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