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A parte de la diferencia ya mencionada entre ondas mecánicas y electromagnéticas, las ondas suelen clasificarse en función de otros dos criterios que pasamos a detallar a continuación. Según el número de dimensiones en que se propaga la onda:
Este tipo de ondas se propagan en una única dirección, como es el caso de la transmisión de una onda en una cuerda.
Se trata de ondas que se propagan en dos direcciones, como las ondas de agua en un estanque.
Son ondas que se propagan en todas las direcciones. Un ejemplo particularmente interesante es el de las ondas denominadas esféricas, que se transmiten en un medio isótropo (aquel cuyas propiedades son idénticas en todas las direcciones). Sería, de un modo aproximado, el caso del sonido, la luz y las radiaciones electromagnéticas en general. Según la coincidencia o no entre la dirección de oscilación de la propiedad perturbada y la de la propagación de la onda:
En estas ondas ambas direcciones coinciden. Se originan por la resistencia que tienen los medios a su compresión. Tanto los sólidos, como los líquidos y los gases, presentan resistencia a ser comprimidos. Los tres medios pueden originar ondas longitudinales. Las ondas sonoras o la onda que se propaga a través de un muelle de determinada longitud en cuya dirección se ha producido una oscilación del mismo se engloban dentro de esta categoría.
En este tipo de ondas ambas direcciones son perpendiculares y se originan por la resistencia de los medios a ser "flexionados". Esta resistencia aparece sólo en los medios sólidos. Los gases y líquidos no propagan las ondas transversales. Por ejemplo, en las ondas que se propagan en una cuerda, la propiedad perturbada es la posición de las partículas de la cuerda, que oscilan en la dirección perpendicular a la de desplazamiento de la onda. Las ondas transversales más importantes son las electromagnéticas, en las que la propiedad perturbada, es el campo eléctrico y el magnético. El movimiento ondulatorio por lo tanto se produce cuando un sólido puede flexionar o cuando tanto un sólido, como un líquido o un gas, se pueden comprimir y dilatar. ![]() ![]() En toda onda, la separación máxima que se alcanza en una ondulación se conoce como amplitud. ![]() Nuestro análisis va a centrarse en la propagación de las ondas mecánicas, es decir, aquellas que se transmiten a través de un medio material. Estudiaremos, en primer lugar, cómo se propaga una onda mecánica y centraremos luego nuestra atención en un tipo particular y muy importante de ondas: las armónicas.
Para que una onda mecánica se propague, el medio ha de cumplir dos requisitos: debe tener elasticidad e inercia. La elasticidad del medio da lugar a la aparición de fuerzas restauradoras cuando una porción del mismo es apartada de su posición de equilibrio. La inercia del medio es la que en última instancia explica el tipo de movimiento debido a la perturbación. Ambas propiedades del medio son las que determinan finalmente la velocidad a la que se propaga una onda. Este hecho que acabamos de comentar es fácilmente comprobable o, al menos, imaginable; si damos un golpe en un extremo de una viga de acero, la perturbación se transmite hasta el otro extremo. Por tanto, la onda se ha propagado por el medio. Esto es debido a las propiedades elásticas del acero. Sin embargo, si la viga fuera de plastilina en lugar de acero, el golpe no se transmitiría al otro extremo. Es decir, la onda no se propagaría, debido a que la plastilina no constituye un medio elástico. |