MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE

CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS

¿Qué es una onda?

Es una perturbación que se propagan oscilando periódicamente, a través de un medio material deformable (elástico) o en el vacío.

Aunque su definición no nos resulta tan familiar, cotidianamente interaccionamos con las ondas al percibir fenómenos como la luz, el sonido, las olas del mar, el movimiento de un cuerda, las señales de radio y telefonía celular, entre otros.

Formación de una onda.

Una onda se forma cuando una perturbación, produce un impacto en una determinada partícula del medio, a esta zona se le denomina foco de la onda y a partir de allí, se genera la oscilación periódica o movimiento ondulatorio, en todas las direcciones, por las que se extiende a partir del foco, siempre y cuando se conserven las mismas características físico- químicas.

Las ondas se clasifican de acuerdo los criterios que a continuación se describen:

1. Medio de propagación.
2. Dirección de propagación
3. Movimiento de las partículas del medio material
4. En función de su periodicidad

1. Medio de propagación.

Ondas mecánicas: son aquellas ondas que viajan de un lugar a otro a través de un medio deformable o elástico, originando una perturbación temporal en este medio, sin que este se transporte de un lugar a otro.

Esta perturbación ocasiona cambios en la posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas

Son ejemplo de este tipo de ondas el sonido, una onda sísmica, una ola, la onda de una cuerda, entre otras.

Ondas electromagnéticas: son aquellas ondas que no necesitan de un medio material para propagarse, pues se difunden aún en el vacío, como por ejemplo la luz visible, rayos X, rayos infrarrojos, rayos ultravioletas, ondas de radio, microondas, entre otras.

2. Dirección de propagación

Ondas unidimensionales: son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.

Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones, como por ejemplo las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una piedra en el agua.

Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.

3. Movimiento de las partículas del medio material

Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas sonoras y las ondas de un resorte.

Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las olas del mar y las ondas que se propagan en una cuerda.

En el siguiente esquema se muestra la dirección de propagación de este tipo de ondas.

4. En función de su periodicidad

Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.

Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes.

Las ondas mecánicas presentan fenómenos conocidos como pulso, tren de ondas, frente de onda y rayo o vector de propagación. A continuación describiremos cada uno de ellos.

El movimiento de cualquier objeto material en un medio (aire, agua, etc.), es una fuente de propagación de ondas, ya que éste al moverse perturba el medio que lo rodea, originando los fenómenos conocidos como pulso o tren de ondas.

Cuando se propaga un impulso único o una sola vibración en el extremo de un cuerpo tenso, como por ejemplo una cuerda o un resorte, se origina en estos, un tipo de onda llamada pulso. 

Un frente de onda es el lugar geométrico que une todos los puntos que, en un instante dado, se encuentran en idéntico estado de vibración, es decir, tienen igual fase.

El rayo o vector de propagación, es la línea que señala la dirección en que se desplaza cualquiera de los puntos de un frente de onda. Cuando el medio en que se propaga la onda es homogéneo, la dirección de los rayos siempre es perpendicular.