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MAGNITUDES QUE DESCRIBEN UNA ONDA ARMÓNICA |
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El movimiento de
vibración más sencillo posible es el
movimiento armónico simple.
Si generamos este tipo de movimiento en un punto de un medio
elástico (por ejemplo un resorte), ese punto actúa como foco de una onda armónica. |
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En la figura
se representa una onda armónica transversal
producida en un muelle. Es como si se hubiera
hecho una fotografía en un cierto instante, mientras
todos los puntos del muelle están realizando un
movimiento armónico simple perpendicular a la dirección
de propagación. Se producen
alternativamente una serie de "crestas" y de "valles". |
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| Para describir a la
onda armónica, se definen las siguientes
magnitudes: |
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La longitud de onda,l,
igual a la distancia entre los centros de dos
crestas o dos valles consecutivos. |
| El periodo, T
que es el tiempo que tarda la perturbación en
avanzar una longitud de onda. |
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La velocidad de
propagación de la onda, c, que es la rapidez con la
que avanza la perturbación. |
| Estas
tres magnitudes cumplen la siguiente relación
c =
l/T |
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Fijándonos en el
movimiento de vibración de cada partícula, añadimos: La amplitud,
A, máxima separación que alcanza cada partícula vibrante respecto de su posición de equilibrio; la frecuencia,
n,
número de oscilaciones que realiza por unidad de tiempo; el
periodo, T, tiempo que se tarda en realizar cada oscilación y la
pulsación, w, equivalente a la frecuencia, pero expresada en radianes por segundo (una oscilación corresponde
a 2p
radianes)
El periodo de la onda coincide con el del movimiento de
oscilación de cada partícula, puesto que mientras una partícula
completa una oscilación, la vibración se transmite una distancia igual a la longitud de onda. |
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Para
practicar en el manejo de las magnitudes que caracterizan
al movimiento ondulatorio hemos diseñado una animación
Modellus interactiva. La animación
simula el
movimiento de una cuerda que se hace vibrar en un
extremo. Se puede modificar sobre la
marcha la amplitud, la pulsación y el número de ondas
(inversamente proporcional a la longitud de onda),
comprobando el
efecto que tiene la modificación sobre la onda y sobre el resto
de magnitudes que la describen. |
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Clic
aquí para
descargar esta animación [Si no lo tienes instala
Modellus 2.5 (32 bits) o
Modellus 3 (64 bits)] |
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Para
construir la imagen animada adjunta hemos usado una
aplicación en lenguaje Flash que simula un generador
interactivo de pulsos y ondas en una cuerda, permitiendo
al usuario modificar diversos parámetros: la
tensión de la cuerda, la frecuencia, la amplitud del
pulso o de la onda, y, también, la naturaleza del
extremo opuesto al foco, que puede ser un punto con
libertad de movimiento en la dirección de las
vibraciones, un punto fijo o un punto más de una cuerda
que tendría una longitud. El lenguaje Flash va a dejar
de ser operativo en Internet desde enero de 2021 y, en
consecuencia, muchas aplicaciones construidas con este
lenguaje, ya no van a poder ser utilizadas "on line". A
falta de ello, en este caso hemos filmado la secuencia
que aquí se muestra, en la vemos como, al ir modificando
parámetros que caracterizan al movimiento ondulatorio,
se pueden visualizar diversas
propiedades de la onda o el pulso generados.
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