domingo, 8 de noviembre de 2015

Según el medio en que se propagan, clasificamos las ondas en tres tipos:

Ondas Electromagnéticas: No necesitan de un medio material para propagarse en el espacio. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.

Se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 000 Km/s aprox.) pero no infinita. Estas lo hacen mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos magnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en el que nos encontramos.


Detallando la imagen, podemos observar una onda electromagnética la cual esta compuesta por un campo eléctrico (onda sinusoidal que va de arriba a abajo), un campo magnético (onda sinusoidal que va de izquierda a derecha) y la dirección en la cual se propaga la misma.


Ondas Mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse en el espacio, ya sea elástico o deformable. Este puede ser sólido (cuerdas, resortes, suelo, pared, ...), líquido (agua) o gaseoso (aire) y es perturbado de forma temporal aunque no se transporta a otro lugar.

En la imagen, podemos detallar que en el centro existe un punto en donde se produce un pulso de onda. Si detallamos el comportamiento de la onda y la relacionamos con una perturbación en un estanque lleno de agua, esta podría ser, por ejemplo, una onda mecánica que se propaga a través de un medio líquido.



Ondas Gravitacionales: Fueron descubiertas teóricamente por Einstein en 1916. Son perturbaciones que se producen y afectan a la curvatura del espacio-tiempo; estas viajan a través del vacío y se propagan en forma de olas alejándose de su fuente a partir de un objeto o sistema en movimiento. Su velocidad es equivalente a la velocidad de la luz.


Observando la imagen, podemos detallar que en el centro existe un punto o fuente en donde se produce una perturbación que se propaga en forma de ola alejándose de su punto o fuente inicial.



Según su propagación, clasificamos las ondas en tres tipos:

Ondas Unidimensionales: Como su nombre indica, se propagan en una única dirección espacial. Ya que la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.



Aquí observamos como se propagan dos ondas con diferente forma en una sola dirección; la primera es una onda simple que se propaga de izquierda a derecha y la segunda es una onda senoidal que se propaga de derecha a izquierda. 

Ondas Bidimensionales: También llamadas ondas superficiales. Son todas aquellas ondas que se propagan en dos direcciones cualesquiera de una determinada superficie.

En este caso, observamos como se propagan dos ondas unidimensionales en simultaneo (de izquierda a derecha y de derecha a izquierda), formando una onda bidimensional.


Ondas Tridimensionales: También llamadas ondas esféricas. Son ondas que se propagan en tres direcciones conformando un frente de esferas con céntricas que emanan de la fuente de perturbación, desplazándose en todas las direcciones.

  • El Sonido, las Ondas Sonoras (Mecánicas) y las Ondas Electromagnéticas son ondas tridimensionales.   

Representación gráfica de la propagación de una onda tridimensional.


Según la dirección de propagación, clasificamos las ondas en dos tipos: 

Ondas Longitudinales: Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio (de este tipo son las ondas sonoras).

Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión.

Si observamos la imagen con detenimiento, podemos ver una perturbación que avanza de izquierda a derecha. La porción en donde se unen las líneas se denomina compresión y la porción en donde estas se separan se denomina enrarecimiento.


Ondas Transversales: Es cuando la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener crestas y valles.

Observando la imagen, podemos visualizar una perturbación que avanza de izquierda a derecha. La porción en donde las líneas van hacia abajo se denomina valle y la porción en donde estas van hacia arriba se denomina cresta.



Según su periodicidad, clasificamos las ondas en 2 tipos:

Ondas No Periódicas: Son aquellas cuya periodicidad no sigue ningún tipo de ciclo y son causadas por una perturbación de manera aislada; si las perturbaciones se producen de manera repetitiva, estas tendrán cualidades distintas.

Ondas Periódicas: Son aquellas que son producidas por ciclos repetitivos de perturbaciones. En estas, las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.


Representación gráfica de una onda periódica y una onda no periódica



(S/N) (S/F) Tipos de ondas

Disponible en http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/66-tipos-de-ondas/

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Características Generales de las Ondas:

Tren de ondas: Las partículas oscilan una sola vez al paso del pulso, transmiten energía y se quedan como estaban inicialmente. Si, por ejemplo, las vibraciones que aplicamos al extremo de una cuerda se suceden de forma continua, entonces se forma un tren de ondas que se desplazará a lo largo de la misma.

Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra como si fuera, por ejemplo, un tren en donde se coloca un vagón tras otro.


En esta imagen, podemos apreciar que en el individuo superior existe un pulso simple que avanza de izquierda a derecha, y en el individuo inferior existen pulsos continuos que avanzan en la misma dirección. Lo que se observa en el individuo inferior se denomina tren de ondas.


Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

Si una una onda interfiere con otra en determinados puntos puede ocurrir la anulación de la vibración formándose un nodo.

En el punto intermedio de cada par de nodos, la amplitud de vibración máxima se denomina anti-nodo.

En la siguiente imagen, se ve representado gráficamente los conceptos expuestos de nodo y anti-nodo. En donde la onda sinusoidal más oscura vendría siendo la onda original, y las ondas sinusoidales punteadas más claras vendrían siendo el movimiento de la misma.


Elongación (y): Distancia que existe, en forma perpendicular, entre cualquier punto de onda y la línea de equilibrio.

Cresta: Punto más alto de una onda.

Valle: Punto más bajo de una onda.

Amplitud (A): Máxima separación de la onda o vibración desde su línea de equilibrio.

Longitud de onda (λ): Distancia entre dos máximos consecutivos de la onda. En la Onda Transversal, la longitud de onda corresponde a la distancia entre dos valles, y en la Onda Longitudinal corresponde a la distancia entre dos compresiones próximas.




En esta imagen, podemos visualizar de manera más clara los conceptos antes mencionados (elongación, amplitud, cresta, valle, ... ), y verlos representados en una onda sinusoidal.



Período (T): Tiempo (en segundos) que tarda en efectuarse una onda o vibración completa.


Frecuencia (f): Número de ondas producidas por segundo. Se mide en Hertz (Hz).

En la presente imagen, se observa una onda sinusoidal que presenta un período de 1/3seg, es decir, una onda sinusoidal completa tarda 1/3 de segundo en efectuarse; y a su vez también presenta una frecuencia de 1 sobre el período (T), lo que es igual a 3Hz, es decir, durante 1 segundo se efectúan 3 ondas sinusoidales completas.


Velocidad de propagación (V): Distancia recorrida por la onda en una unidad de tiempo específica.


Se representa con la letra V y es igual al producto de la longitud de onda (λ) por la frecuencia (f) de la misma:



También se puede representar sustituyendo la fórmula de frecuencia (f), en la fórmula de velocidad de propagación (V):




Querelle y Cia Ltda. (S/F) Ondas y Sonido
Disponible en http://www.profesorenlinea.cl/fisica/SonidoOndas.htm

(S/A) (S/F) Las ondas y sus características
Disponible en http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Ondasbachillerato/ondasCaract/ondas-Caract_indice.htm#pulso

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