Definimos el Movimiento Ondulatorio como el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.
¿Qué es una onda?
Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio, transportando
energía pero no materia.
Nos centraremos en el estudio de ondas armónicas, aquellas en las que la perturbación que las genera describe un movimiento armónico simple.
Tipos de
ondas
Existen varios criterios para clasificar las ondas:
1. Por el medio que utilizan para
propagarse:
- Mecánicas. Cuando la perturbación se propaga a través de un medio material. Por ejemplo las ondas generadas en la cuerda de una guitarra o sobre la superficie de un lago.
- Electromagnéticas (espectro): Las únicas ondas que se pueden propagar por el vacío, como por ejemplo la radiación solar, los rayos X o la luz visible.
2. Basándonos en las direcciones en las
que se propagan, pueden ser:
1. Unidimensionales: Aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas; sus frentes de onda son planos y paralelos.
2. Bidimensionales: Aquellas que se propagan en dos direcciones sobre una superficie, y por ello se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo clásico son las ondas que se producen cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua en reposo.
3. Tridimensionales: Aquellas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas que salen de la fuente de perturbación se expanden en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. También lo son las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.
3. Según la dirección en la que se
propaga la energía se clasifican en:
1. Ondas transversales: se caracterizan porque la dirección de propagación de la energía es perpendicular a la dirección en la que oscilan las partículas del medio material por el que se propagan.
2. Ondas longitudinales: en ellas la dirección de propagación coincide con la dirección en la que oscilan las partículas del medio por el que se propaga. El sonido es una onda longitudinal.
4. En función de su Periodicidad:
Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos; por ejemplo: una Onda Senoidal*
*En matemáticas se denomina sinusoide o senoide a la curva que representa gráficamente la función Seno y es una curva que describe una oscilación repetitiva y suave.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.
Elementos
del Movimiento Ondulatorio
En un movimiento
ondulatorio se pueden distinguir los siguientes elementos:
Amplitud: Es la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto
medio de la onda. Es la elongación máxima alcanzada por la onda.
Cresta: Es el punto de máxima de elongación. Parte superior de la onda.
Valle: Es la parte inferior de la onda.
Período: Es el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima
amplitud al siguiente. Tiempo que emplea en realizar una oscilación completa o
recorrer una longitud de onda.
Frecuencia: Es el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo
(segundo)
Longitud de onda: Es la distancia que recorre la onda cuando
realiza una oscilación completa. Es la distancia entre dos crestas o valles consecutivos.
Nodo: es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
Elongación: La elongación de un punto de la onda, es la distancia que hay entre el punto de la onda y la línea de equilibrio.
Ciclo: Es una oscilación completa, por ejemplo la curva que se encuentra entre dos crestas o dos valles.
Oscilación
En física, química e
ingeniería, movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición
central, o posición de equilibrio. El recorrido que consiste en ir desde una
posición extrema a la otra y volver a la primera, pasando dos veces por la
posición central, se denomina ciclo. El número de ciclos por segundo, o hercios
(Hz), se conoce como frecuencia de la oscilación.
Cuando se pone en movimiento
un péndulo o se puntea la cuerda de una guitarra, el péndulo y la cuerda acaban
deteniéndose si no actúan sobre ellos otras fuerzas. La fuerza que hace que
dejen de oscilar se denomina amortiguadora. Con frecuencia, estas fuerzas son
fuerzas de rozamiento, pero en un sistema oscilante pueden existir otras
fuerzas amortiguadoras, por ejemplo eléctricas o magnéticas.
Una definición simple de sonido es: «Se entiende por sonido una
variación de la presión ambiental que se propaga en forma de ondas». Mas
científicamente se puede definir: «El sonido es un fenómeno vibratorio que, a
partir de una perturbación inicial del medio elástico donde se produce, bien
sea gaseoso, liquido o sólido, se propaga, en ese medio, bajo la forma de una
variación periódica de presión».
La Acústica es la ciencia que estudia la producción, transmisión y
percepción del sonido tanto en el intervalo de la audición humana, como en las
frecuencias ultrasónicas e infrasónicas.
Estimados Jóvenes, esta es la primera entrega del Curso; espero les sea de Utilidad para su capacitación y desarrollo profesional.
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