Las ondas de una forma u otra se pueden encontrar en una gama increíblemente diversa de aplicaciones físicas, desde los océanos hasta la ciencia del sonido. En pocas palabras, una ola es una perturbación de viaje. A continuación te explicamos.
El movimiento ondulatorio es la transferencia de energía de un punto del medio a otro punto del medio sin el transporte real de materia entre dos puntos. El movimiento ondulatorio se clasifica en tres formas diferentes:
- El medio de propagación.
- Las dimensiones en que una onda propaga energía.
- La transferencia de energía.
¿Quién inventó el movimiento ondulatorio?
El estudio de las ondas se remonta a los antiguos griegos que observaron cómo las cuerdas vibrantes de los instrumentos musicales generarían sonido.
Ondas de sonido
Gran parte de nuestra comprensión actual del movimiento ondulatorio proviene del estudio de la acústica. Los antiguos filósofos griegos, muchos de los cuales estaban interesados en la música, plantearon la hipótesis de que había una conexión entre las ondas y el sonido, y que las vibraciones o perturbaciones deben ser responsables de los sonidos. Pitágoras observó en 550 a . C. que las cuerdas vibratorias producían sonido, y trabajaron para determinar las relaciones matemáticas entre las longitudes de las cuerdas que producían tonos armoniosos.
Científicas teorías de la propagación de ondas se hicieron más prominentes en el siglo 17 CE, cuando Galileo Galilei 1564-1642 publicó una declaración clara de la conexión entre los cuerpos vibrantes y los sonidos que producen.
Robert Boyle, en un experimento clásico de 1660, demostró que el sonido no puede viajar a través del vacío. Isaac Newton publicó una descripción matemática de cómo viaja el sonido en su obra Principia 1686.
En el siglo XVIII, el matemático y científico francés Jean Le Rond d’Alembert derivó la ecuación de onda, una descripción matemática exhaustiva y general de las ondas., que sentó las bases para que generaciones de científicos estudien y describan fenómenos de olas.
¿Cómo se puede producir un movimiento ondulatorio?
Los tipos más simples de movimiento ondulatorio son vibraciones de medios elásticos, como aire, sólidos cristalinos o cuerdas estiradas.
Si, por ejemplo, la superficie de un bloque de metal recibe un golpe fuerte, la deformación del material de la superficie comprime el metal en las proximidades de la superficie, y esto transmite la perturbación a las capas debajo.
La superficie se relaja de nuevo a su configuración inicial, y la compresión se propaga hacia el cuerpo del material a una velocidad determinada por la rigidez del material.
Este es un ejemplo de una onda de compresión. La transmisión constante de una perturbación localizada a través de un medio elástico es común a muchas formas de movimiento ondulatorio.
En la mayoría de los sistemas de interés, dos o más perturbaciones de pequeña amplitud pueden superponerse sin modificarse entre sí. Por el contrario, una perturbación complicada puede analizarse en varios componentes simples.
En la transmisión de radio, por ejemplo, una señal de alta frecuencia puede superponerse a una onda portadora de baja frecuencia y luego filtrarse intacta en la recepción.
¿Cuáles son los tipos de movimiento ondulatorio?
Hay tres categorías:
- Onda longitudinal: el movimiento de partículas es igual que la energía.
- Transversal: el movimiento de las partículas está en ángulo recto (perpendicular) al movimiento de la energía.
- Onda superficial: las partículas viajan en un movimiento circular.
Ondas de sonido
Ejemplos de movimiento ondulatorio
Ejemplos de ondas longitudinales incluyen:
- Ondas de sonido.
- Ultrasonido
- Ondas sísmicas.
- Ondulaciones en la superficie del agua.
- Vibraciones en una cuerda de guitarra.
- Una ola en la tribuna de un estadio deportivo.
- Ondas electromagnéticas, por ejemplo, ondas de luz, microondas, ondas de radio.