Las ondas

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LAS ONDAS

Las ondas

Se clasifican de acuerdo con

El medio de propagación

Dimensiones de propagación

Número de oscilaciones

Dirección de vibración

Unidimensionales

Transversales

Mecánicas

Periódica

Electromagnéticas

Pulso

Longitudinales

Bidimensionales

Tridimensionales

¿Qué es una onda?

Consisten en la propagación de una perturbación de alguna propiedad del espacio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético

Las ondas se caracterizan por su amplitud que es 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

Una onda se compone de las siguientes partes:

• Cresta: Es el punto máximo en la ondulación

• Valle: Es el punto más bajo de una onda (lo contrario de la cresta)

Amplitud: Representa la variación máxima del desplazamiento, la distancia vertical entre la cresta y el punto medio de la onda. Se representa con la letra A.

Frecuencia: Es el número de veces que la onda se repite en una unidad determinada de tiempo, razón por la cual se calcula según la fórmula f = 1/T. Se representa con la letra f.

Período: Es el tiempo que demora la onda en ir desde una cresta hasta la siguiente, o sea, en repetirse. Se representa con la letra T.

Ancho de banda: 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.

Longitud de onda: Es la distancia entre dos crestas consecutivas de la ondulación.

Ciclo: Es la ondulación completa, de principio a fin.

También cabe aclarar que en cuanto mayor es la longitud de onda, más baja es la frecuencia. Implicando un transporte de energía sin transporte de materia

Las ondas mecánicas son perturbaciones de las propiedades mecánicas, densidad y presión, que generan oscilaciones locales de los átomos de un medio material, propagándose a otros átomos del medio.​

Características de las ondas

Todo movimiento ondulatorio tiene una energía asociada a él. Con relación a esto ahora solo se han visto diferentes formas de energía, que se transportan de un lugar a otro debido al movimiento de los cuerpos o de las partículas

Las ondas mecánicas como aquellas que viajan de un lugar a otro a través de un medio material, originando una perturbación temporal en este medio, sin que ele medio a su vez se transporte de un lugar a otro

Las ondas mecánicas pueden clasificarse de diferentes maneras. Inicialmente lo haremos considerando la dirección del movimiento de las partículas de la materia, con respecto a la dirección de propagación de la onda

Ondas armónicas o senoidales

Las partículas del medio se mueven con un movimiento armónico simple, tiene la forma de la función seno.

Frente de onda

Si la densidad del medio es uniforme, la dirección de propagación de las ondas será perpendicular al frente de onda. Una línea perpendicular a los frentes de onda, en la dirección del movimiento de las ondas, se denomina rayo

Propagación de las ondas

La propagación de una onda puede interpretarse haciendo uso del modelo de la cadena lineal

Superposición de ondas

El principio de superposición de ondas consiste que la onda resultante de la interacción entre dos ondas, que se han de desplazar en el mismo medio y a la vez, ​ equivale a la suma de cada una de las ondas por separado.​

Ondas electromagnéticas

El físico alemán Heinrich Hertz genero por primera vez ondas electromagnéticas de onda macroscópica en el laboratorio en 1887. Como fuente de ondas, utilizo cargas oscilantes en circuitos L -C y detecto las ondas electromagnéticas resulatnates mediante otros circuitos sintonizados a la misma frecuencia

Oscilaciones mantenidas

Las oscilaciones pueden ser mantenidas con amplitud constante en dicho ciruito, si se dispone de algún medio que permita restituir la energía en la misma proporción que desaparece

Presentan tres propiedades importantes que son:

a) La regeneración mutua b) La perpendicularidad c) La velocidad de propagación

TIPOS DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

Las ondas electromagnéticas se clasifican en intervalos de frecuencias o longitudes de ondas en un mismo espectro

En un pulso de onda, cada partícula de la cuerda está en reposo hasta que le llega el pulso. En ese momento oscila alrededor de su posición de equilibrio durante un breve tiempo y después vuelve al reposo

Oscilación de pulso

Oscilación periódica

Cuando hablamos de una oscilación periódica nos referimos a que se mueve a lo largo de una misma trayectoria de ida y vuelta respecto a una posición central, también denominada posición de equilibrio.

El movimiento periódico mas conocido que es el movimiento de la tierra, ya que siempre se mantiene girando alrededor del sol.

Ondas periódicas armónicas

Cuando la fuente que produce la perturbación describe un movimiento armónico simple la onda generada se denomina onda armónica

Ondas periódicas anarmónicas

Las ondas anarmónicas son todas aquellas cuyos perfiles no son curvas armónicas (senos o cosenos), sin importar si permanecen constantes o no al transcurrir el tiempo

Ondas Longitudinales

Son aquellas en que las partículas vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda Ej; el sonido, ondas sísmicas

Ondas transversales

Son aquellas en las que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección en la que se propaga la onda Ej: la luz, onda de una cuerda

Unidimensional

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.

Características

Puede provocar campo que se acerque a ser plano

Se le llama onda plana y también onda monodimensional

Sus planos son paralelos con una amplitud constante

Bidimensionales

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

Características

1. Superficie de propagación son generalmente un plano
2. Longitudinales, transversales o ambas
3. Su frecuencia de onda es igual a la que la origina

Tipos de ondas bidimensionales

Mecánicas Electromagnéticas

Tridimensionales

En las ondas tridimensionales los frentes de onda son esferas cuyo centro se sitúa precisamente en el foco de la onda

Comparación entre ondas unidimensionales y tridimensionales

Requisitos para que una onda sea tridimensional

La pertubacion (onda) debe de propagarse en todo el espacio

Se debe de producir una pertubacion

Tipos de ondas tridimensionales

Ondas

Ondas esféricas

Ondas planas

Ejemplos en la vida cotidiana

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