ONDAS
8. Ondas periódicas parte 1
Las vibraciones u oscilaciones de los sistemas es un campo de estudio importante dentro de la física. Todo sistema posee una capacidad de vibración y la mayoría de los sistemas pueden vibrar libremente de muchas maneras diferentes.
“Después
de todo, nuestros corazones laten, nuestros pulmones oscilan,
tiritamos cuando tenemos frío, a veces roncamos, podemos oír y
hablar gracias a que vibran nuestros tímpanos y laringes. Las ondas
luminosas que nos permiten ver son ocasionadas por
vibraciones….Incluso los átomos que componen nuestro cuerpo
vibran.”3
Un
pulso puede transferir energía de un lugar a otro del espacio,
cuando tenemos un conjunto de pulsos que son emitidos a intervalos
iguales, estamos ante la formación de una onda periódica. En cada
período se produce una perturbación idéntica a la anterior.
Analicemos
el caso de una onda periódica en una cuerda: la forma de la cuerda
en cualquier instante es un patrón repetitivo.
La
línea horizontal representa la línea de equilibrio cuando no está
presente el movimiento ondulatorio en la cuerda. La distancia máxima
que la onda se mueve arriba o debajo de esta posición de equilibrio
se llama amplitud A. Para las ondas que trabajaremos, las amplitudes
de la cresta y el valle serán idénticas.
La
figura ilustra otra característica, la distancia entre dos puntos
que se comportan de manera idéntica (en fase) se denomina longitud
de onda
λ
(letra griega lambda). Unidad en el S.I: m (metro).
Pero,
¿qué significa que los puntos de un medio se encuentren en fase?
Dos o más puntos del medio están en fase
cuando tienen la misma posición respecto a la posición de
equilibrio y tienen la misma velocidad (recuerda que la velocidad es
una magnitud vectorial por lo cual tener la misma velocidad implica
además de mismo módulo, misma dirección y sentido).
French. Vibraciones y Ondas. 2001: p.3.
En la imagen adjunta, el punto A y B están en la misma posición respecto a la posición de equilibrio, pero sus velocidades (representadas vectorialmente) son diferentes, por lo cual no están en fase. De modo contrario, los puntos A y C están en la misma posición respecto a la posición de equilibrio y sus velocidades son iguales en módulo, dirección y sentido, por lo que está en fase. La distancia que hay entre A y C es entonces la longitud de onda.
