Las ondas

Las ondas son una perturbación de alguna propiedad del medio por el cual se propaga transportando energía. Estas perturbaciones se generan alrededor de un punto de equilibrio.Para estudiar las ondas definimos unas características. El periodo(T) se define como f(x)=f(x+nT) siendo n un número entero. En el dibujo tenemos una representación del periodo. La amplitud(A) es la mayor variación que alcanza la señal. La frecuencia(f) es las veces que una señal completa un ciclo en un segundo, es decir, las veces que completa un periodo. Se define matemáticamente como la inversa del periodo f=1/T. La pulsación(ω) se define como ω=2πf=2π/T que representa la velocidad angular, es decir, la cantidad de radianes que se recorren en un segundo. La longitud de onda(λ) representa la distancia que se recorre en un periodo y la velocidad de propagación(v) representa la distacia que recorre la señal en un segundo. Además existe una relación entre las tres últimas propiedades: λ=v/f.

En función de la dirección de la perturbación encontramos dos tipos:

• Las ondas longitudinales en el que la perturbación es paralela a la propagación. Un muelle es un buen ejemplo.

• Las ondas transversales son aquellas que la perturbación es perpendicular a la propagación. Las olas son un ejemplo de éstas.

También podemos definirlas en función de la periodicidad:

• Las ondas periódicas representan ciclos repetitivos de la perturbación. Es decir, existe un periodo. Un ejemplo es la onda senoidal.

• Las ondas no periódicas no representan ciclos repetitivos. Éstas presentan un estudio complejo. Un ejemplo es el ruido. No existe periodo.

Otro modo de definirlas es por el medio por el que se transmiten:

• Las ondas mecánicas son aquellas que se transmiten a través de algún medio físico. La velocidad de propagación para estas ondas depende del medio. Por ejemplo el sonido, que se trasmite a través del aire.
• Las ondas electromagnéticas son las únicas ondas que se trasmiten por el vacío. Son producidas por la oscilación de un campo eléctrico en relación con un campo magnético asociado. Estas ondas se trasmiten a la velocidad de la luz (c=3·10⁸ m/s).

Y, el último modo de definirlas es en función de su propagación:

• Las ondas monodimensionales se propagan en una sola dirección. El muelle es un ejemplo de estas ondas.
• Las ondas bidimensionales se propagan en dos direcciones dimensiones. También llamadas superficiales. Las ondas que se producen cuando tiras una piedra a un estanque lleno de agua es un ejemplo claro.

• Las ondas tridimensionales se propagan en tres direcciones dimensiones. También llamadas esféricas. El ejemplo más claro es el sonido.

Esta entrada era importante hacerla ya que en futuras entradas hablaré de temas relacionados con la música y las telecomunicaciones y tenía que definir las características de las ondas.

Modificado: Se me olvidó puntualizar que en una onda mecánica, a pesar de que se transporte energía en un medio físico, en ningún caso se transporta materia. Cada punto de materia permanece en el mismo lugar, incluso en las ondas longitudinales, que se mueve a favor de la propagación, como, por ejemplo, el muelle, que se contrae y se expande, pero, en ningún momento, la materia viaja a través de él.