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Ondas:definición y clasificación tradicional
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Publicado el: octubre 05, 2007
La definición más general establece que la onda consiste en una perturbación que se propaga en el espacio y en el tiempo. Esa perturbación transporta energía sin transportar materia.
La perturbación de una magnitud física consiste a menudo en una variación periódica y sobre todo oscilatoria (repetición entre valores extremos opuestos) por lo que, en particular, la onda se considera como la propagación de una vibración originada en un punto.
Existe una amplia variedad de magnitudes físicas cuya oscilación con el tiempo se propaga en el espacio constituyendo ondas. Por ejemplo, los cambios de presión explican las ondas sonoras y las modificaciones en los campos electromagnéticos caracterizan las ondas electromagnéticas.
Aunque todas las ondas tienen unas características generales comunes podemos ver algunos aspectos que permiten agruparlas en clases distintas. Cada uno de ellos da lugar a un determinado tipo de onda.
· Así, por ejemplo, atendiendo a su NATURALEZA la onda puede necesitar o no de un medio material para su propagación, esto las agrupa respectivamente en ONDAS MECÁNICAS o MATERIALES (ejemplo sonido, ondas en cuerdas...) y en ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (por ej. la luz se puede propagar en el vacío).
· Dependiendo de cómo se generan, es decir de la forma de oscilar en el origen, tendremos ONDAS PERIÓDICAS o NO PERIÓDICAS. Podemos incluir una subdivisión según sea la dependencia espacial de la función de onda y tendremos ondas que se propagan en una, dos o tres dimensiones.
· Otra consideración espacial se puede hacer atendiendo a la forma del FRENTE DE ONDAS que es la superficie definida por los puntos del medio a los que llega la perturbación en el mismo instante. Los frentes de onda mas conocidos corresponden a superficies esféricas, cilíndricas y planas, estando todos sus puntos con el mismo valor de la fase.
· Otra clasificación que hace referencia a aspectos menos controlables pero de gran importancia por sus consecuencias, es la de ONDAS TRANSVERSALES y ONDAS LONGITUDINALES. En el primer caso la vibración asociada a la perturbación tiene lugar en una dirección perpendicular a la de propagación de la onda y en el segundo ambas direcciones coinciden. Las ondas transversales pueden ser polarizadas, es decir, el medio puede imponer una de las posibles direcciones perpendiculares de vibración y eso las distingue de las longitudinales. Las ondas electromagnéticas son siempre transversales pero las ondas elásticas, dependiendo del medio en que se propaga, pueden ser de ambas clases. Por ejemplo el sonido es producido por variaciones de presión transversales y longitudinales en sólidos, pero solo longitudinales en líquidos y gases.
El tipo más sencillo de onda (por lo menos para obtenerla) es la onda armónica o periódica. Se puede obtener sacudiendo de manera repetitiva el extremo de una cuerda, haciendo oscilar un diapasón o conectando un circuito eléctrico capacitivo a un generador de corriente alterna.
La velocidad de propagación de la onda se determina por la ecuación v=Dx/Dt, donde Dx es el desplazamiento de la onda y Dt es el tiempo utilizado para propagarse.
Una forma habitual de introducir los parámetros que intervienen en la descripción de ondas es a partir de una definición previa. Algunos términos son ya conocidos, por ejemplo amplitud (A) como valor máximo que puede alcanzar la perturbación o la frecuencia (f) como el número de veces que se repite la perturbación en cierto tiempo. También se puede definir el período (T), que representa el tiempo en que se repite el fenómeno en el tiempo y la longitud de onda (l) que representa la repetición del fenómeno en el espacio.Las ecuaciones que relacionan las magnitudes anteriores son:T = 1/f, v = l.f , v = l/T
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