MOVIMIENTO ONDULATORIO

Introducción
                        Movimiento Ondulatorio

 
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.

Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. 



En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. 

Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.






A continuación se muestra el video en seis episodios, producido por profesores de la UNAM  relativo al tema:










2. Tipos de movimiento ondulatorio

 

 Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven.

En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. Por ejemplo, el aire se comprime y expande  en la misma dirección en que avanza el sonido. 

En las ondas transversales, el medio se desplaza en ángulo recto a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondas en un estanque (figura 2) avanzan horizontalmente, pero el agua se desplaza verticalmente.



En el siguiente APPLET puede apreciarse los diferentes tipos de ondas



Junto a la clasificación de las ondas en mecánicas y electromagnéticas, es posible distinguir diferentes tipos de ondas en relación con su ámbito de propagación:

 

* Monodimensionales: Son aquellas que, como las ondas en los muelles o en las cuerdas, se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio. 
* Bidimensionales: Se propagan en cualquiera de las direcciones de un plano de una superficie. Se denominan también ondas superficiales y a este grupo pertenecen las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él. Atendiendo a la periodicidad de la perturbación local que las origina, las ondas se clasifican en: 
*Periódicas: Corresponden a la propagación de perturbaciones de características periódicas, como vibraciones u oscilaciones que suponen variaciones repetitivas de alguna propiedad. Así, en una cuerda unida por uno de sus extremos a un vibrador se propagará una onda periódica. 
+No periódicas: La perturbación que las origina se da aisladamente y en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas, como en el caso de las fichas de dominó, se denominan también pulsos. 


 
3. Ideas fundamentales sobre el movimiento ondulatorio



Los terremotos generan ondas de los dos tipos, que avanzan a distintas velocidades y con distintas trayectorias. Estas diferencias permiten determinar el epicentro del sismo. Las partículas atómicas y la luz pueden describirse mediante ondas de probabilidad, que en ciertos aspectos se comportan como las ondas de un estanque.


Se puede definir como movimiento ondulatorio; la propagación de una perturbación en un medio. Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. 

A pesar de la naturaleza diversa de las perturbaciones que pueden originarlas, todas las ondas tienen un comportamiento semejante. El sonido es un tipo de onda que se propaga únicamente en presencia de un medio que haga de soporte de la perturbación.

Veamos algunos ejemplos de movimiento ondulatorio:
  • Sujetamos un extremo de una cuerda en la pared. Tomamos el otro extremo con la mano y le damos una sacudida. A lo largo de la cuerda se va propagando una ondulación. En este caso la perturbación no es otra que un desplazamiento vertical de una parte de la cuerda y el medio en el que se propaga es la propia cuerda.
  • Lanzamos una piedra a un estanque en reposo y observamos como se forma una pequeña ola que avanza en todas direcciones. Aquí la perturbación es un desplazamiento arriba y abajo de las moléculas de agua y el medio el agua del estanque.
  • Golpeamos la membrana tensa de un tambor, esta comenzará a vibrar transmitiendo esta vibración a las moléculas de aire vecinas, que a su vez la transmitirán a otras. La perturbación es, en este caso, una vibración, que producida en una membrana, se transmite por el aire (el medio en este caso).
En todos los ejemplos anteriores las partículas materiales que constituyen el medio se ponen en movimiento al paso de la onda pero no viajan por el medio como lo hace la onda.
En este punto es necesario decir que existen ondas que no necesitan ningún medio para propagarse, tales son: Las ondas electromagnéticas.

4. Descripción del movimiento ondulatorio
El diagrama representa la descripción del movimiento ondulatorio y en el que se distingue lo siguiente:
  • La posición más alta con respecto a la posición de equilibrio se llama cresta.
  • La posición más baja con respecto a la posición de equilibrio se llama valle.
  • El máximo alejamiento de cada partícula con respecto a la posición de equilibrio se llama amplitud de onda . 
  • Elongación es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
  • El ciclo es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta. 
  • El periodo es el tiempo transcurrido entre la emisión de dos ondas consecutivas.
  • Al número de ondas emitidas en cada segundo se le denomina frecuencia (hertz).
  • La distancia que hay entre cresta y cresta, o valle y valle, se llama longitud de onda. 
  • Nodo es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
5. Unidades de medida
El movimiento ondulatorio se mide por la frecuencia, es decir, por el número de ciclos u oscilaciones que tiene por segundo.
La unidad de frecuencia es el hertz (Hz), que equivale a un ciclo por segundo.

A continuación para reafirmar los conceptos abordados deberás realizar la réplica de la práctica que se presentó en el video, y determinar la velocidad de propagación de una onda, y entregarás al profesor el informe correspondiente con los resultados obtenidos.

Práctica No.1 Descripción del movimiento ondulatorio y determinación de la velocidad de propagación de una onda.


Con la siguiente APPLET pueden observarse diferentes tipos de ondas propagándose en la dirección del eje X


 

9 comentarios:

  1. Es un tema muy interesante y me doy cuenta que hay distintas clasificaciones de ondas y como se pueden producir ademas los videos son muy interesantes y muy padres porq no son de temas que aburen al contrario hacen que sean interesantes para verlos y hacerlo en practica.

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    1. Estimada Norma, gracias por tu comentario, y precisamente esa es la idea, hacer interesante y despertar la curiosidad por el estudio de la Fisica, que nos permita explicar científicamente los fenómenos que percibimos en la vida cotidiana.
      Saludos cordiales y éxito en el examen

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  3. este tema en particular me parece muy interesante ya que es interesante como saber tantas ondas que pueden existir.. maestra me parece que estos temas estan muy bien explicados ya que con usted le entiendo muy bien, cosa que antes no entendia y me gusta la dinamica en las clases asi no hace tan teorica la clase y me parece que con la practica de cada tema de fisica aprendemos mas. estaba viendo tambien lo demas de la pagina y si ahy muchas temas que me interesan por ejemplo tambien lo de las maquinas termicas. espero y sigan dinamicas sus clases como siempre gracias maestra :) atte: ERIKA VARELA M.

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  4. Mi querida Erika
    Agradezco tus amables comentarios y espero haber cumplido el objetivo contigo y tus compañeros de lograr una imagen agradable de la física.
    Saludos cordiales

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    1. Hola Alfredo, gracias por consultar el blog, de dónde eres?
      Saludos cordiales
      Lupita Salazar Guerra

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  6. GRACIASSSSSS! por ti puede estudiar para mi examen:))

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  7. Hola Siloe, me da gusto que te halla sido útil este material... saludos desde Aguascalientes, México

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