LAS ONDAS

*Concepto de onda:

Son fenómenos de perturbación que se propaga por medio de un medio material,  (densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético) a través de dicho medio, implicando un transporte de energía  sin transporte de materia.

El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacio.

Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar, estas pueden ser las siguientes:

• 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.

*Características de las ondas:

·         La posición más alta a la posición de equilibrio se llama cresta.

·         El ciclo es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.

·         A la posición más baja se le llama valle.

·         Es la separación de la onda desde su punto de equilibrio  se llama amplitud de onda.

·         El periodo es el tiempo transcurrido entre la emisión de dos ondas consecutivas.

·         Al número de ondas transcurridas en un segundo se le llama frecuencia

·         La distancia que hay entre cresta y cresta o valle y valle se le llama longitud de onda

·         Nodo es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

·         Elongación es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.

*Tipos de ondas y algunos ejemplos.

En función del medio en el que se propagan:

Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículasdel medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. La velocidad puede ser afectada por algunas características del medio como: la homogeneidad, la elasticidad, la densidad y la temperatura. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.

·         Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, por lo tanto puede 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.

·         Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo.

En función de su dirección:

·         Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dimensión del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.

·         Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos dimensiones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una piedra en ella.

·         Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres dimensiones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.

En función del movimiento de sus partículas:

·         Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal.

·         Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las olas en el agua o las ondulaciones que se propagan por una cuerda.

En función de su periodicidad:

·         Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.

·         Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas también se denominan pulsos.

*¿Como se da una interferencia de ondas?

Se produce interferencia cuando varias ondas coinciden en un mismo punto del medio por el que se propagan. Las vibraciones se superponen y el estado de vibración resultante del punto es la suma de los producidos por cada onda.

La forma de producir interferencias consiste en hacer incidir una onda sobre una pared con dos aberturas. Se produce difracción en cada una de ellas y al otro lado de la pared se superponen las dos ondas secundarias dando lugar a interferencias constructivas y destructivas.

Dependiendo de las características de las ondas es la interferencia que se dará. Hay 2 tipos de interferencias :

Constructiva: se produce cuando las ondas chocan o se superponen en fases, obteniendo una onda resultante de mayor amplitud que las ondas iniciales.

Destructiva: es la superposición de ondas en antifaces, obteniendo una onda resultante de menor amplitud que las ondas iniciales.

*Fenomenos de la vida cotidiana en donde podemos observar el fenomeno de las ondas:

Las ondas se presentan en todas partes, cuando hablamos, al escuchar el radio o hasta cuando aventamos una piedra en el agua.http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Ondasbachillerato/ondasCaract/ondas-Caract_indice.htm