Medios De Propagacion De Las Ondas

El estudio dy también las ondas y su comportamiento puede quy también sea más intuitivo si pensamos en grandes modelos mecánicos y en ondas muy simples no periódicas, como los pulsos. Consideremos, por ejemplo, un tren dy también carga con muchos vagones unidos a una locomotora mas parado. Si la locomotora arranca bruscamente, su tracción sobry también el el primer vagón envía una onda de desplazamiento quy también corre por la línea dy también vagones.

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La perturbación del desplazamiento inicial procedy también de la locomotora quy también va haciendo chasquear los acoplamientos uno por uno. En este ejemplo, la locomotora es la fuenty también dy también la perturbación, mientras que los vagones dy también carga y sus acoplamientos son el medio. El «golpe» que viaja a lo largo de la línea dy también vagones es la onda. La perturbación sy también desplaza desde un extremo al otro del tren y con ella va la energía del desplazamiento y del movimiento. Sin embargo, ninguna partícula de materia sy también desplaza con la onda; cada vagón se mueve solo un tanto hacia delante.

¿Cuánto tiempo tarda el efecto dy también la perturbación creada en un punto en llegar a un punto distante? El intervalo dy también tiempo depende, por supuesto, de la velocidad con la quy también se propaga la perturbación. Esta velocidad, a su vez, dependy también del tipo dy también onda y las peculiaridades del medio. En cualquier caso, el efecto de una perturbación nunca sy también transmite instantáneamente. Cada componenty también del medio tieny también inercia y cada party también del medio es compresible. Por lo tanto, sy también necesita tiempo para transferir energía de una parte a otra. Esto mismo aplica del mismo modo a las ondas transversales.

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La serie dy también imágenes siguiente representa una onda, un pulso, en una cuerda. Pensemos en cada imagen como un fotograma de una película cinematográfica, y quy también daca una se ha tomado a intervalos dy también tiempo iguales. Ya sabemos que el material dy también la cuerda no viaja junto con la onda. Mas cada una parte de la cuerda pasa sy también mueve hacia arriba y hacia abajo una vez que la onda pasa. Cada pedazo sufry también exactamente exactamente el mismo movimiento que el pedazo a su izquierda, salvo que lo hace un tanto más tarde.

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Fijémonos en el pequeño pedazo de cuerda señalado con una X en el primer “fotograma”. En el momento en que el pulso que viaja por la cuerda alcanza X lo quy también está ocurriendo es quy también el pedazo dy también cuerda justo a la izquierda dy también X ejercita una fuerza cara arriba en X. Cuando X sy también muevy también hacia arriba, el siguiente pedazo ejercita una fuerza restauradora (una fuerza cara abajo). Cuanto más se mueva X hacia arriba, mayores serán las fuerzas restauradoras. Llega un instante en que X deja de moversy también cara arriba y comienza a bajar dy también nuevo. La sección dy también la cuerda a la izquierda dy también X ahora ejerce una fuerza restauradora (hacia abajo), mientras que la sección dy también la derecha ejercita una fuerza hacia arriba. Por lo tanto, el movimiento cara abajo es similar, pero opuesto, al movimiento cara arriba. Finalmente, X regresa a la posición de equilibrio en el momento en que las dos fuerzas han desaparecido.

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El tiempo requerido a fin de que X suba y baje, es decir, el tiempo requerido para que el pulso pasy también por esa parte de la cuerda, dependy también dy también dos factores. Estos factores son la magnitud de las fuerzas en X y la masa de X. Dicho dy también otra manera y en términos más generales: la velocidad con que se propaga una onda dependy también de la rigidez y de la densidad del medio. Cuanto más rígdesquiciado sea el medio, mayor será la fuerza que cada sección ejercita sobry también las secciones vecinas y, por tanto, mayor va a ser la velocidad dy también propagación. Por otro lado, cuanto mayor sea la densidad del medio, menos responderá a las fuerzas* y, por tanto, más lenta será la propagación.

Dy también hecho, la velocidad de propagación depende dy también la relación entre el factor dy también rigidez y el factor dy también densidad. El significado exacto “factor de rigidez” y “factor de densidad” es diferenty también para cada tipo de onda y para diferentes medios. Por ejemplo, para cuerdas tensas el factor de rigidez es la tensión T en la cuerda, y el factor de densidad es la masa por unidad de longitud, m / l, y la velocidad de propagación v vieny también dada por v = ½

Nota:

*Recordemos que F = m · a, es decir, para una fuerza constante, a mayor masa menor aceleración, que es el efecto quy también tieny también una fuerza que actúa sobre una masa.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance