Onda de compresión: Definición y descripción general

La importancia de las olas

Las ondas transportan energía y, en el caso de las ondas sísmicas, transportan enormes cantidades de energía. Lo primero que siente cuando golpea un terremoto es una onda longitudinal, y cada sonido que escucha es una onda longitudinal. Las ondas están en todas partes en la naturaleza y comprenderlas es una parte importante para explicar el mundo como un todo.

Ejemplo furtivo

Las ondas longitudinales, también conocidas como ondas de compresión cuando se describen ondas en términos mecánicos, son ondas en las que la vibración es paralela a la dirección en que se mueve la onda. Eso puede ser difícil de imaginar, por lo que necesitamos la ayuda de un Slinky.

Se parece a esto:

Una onda longitudinal es lo que obtienes si empujas un Slinky a lo largo de su longitud, enviando un pulso hacia abajo.

El otro tipo de onda se llama onda transversal. Una onda transversal se parece a esto.

Una onda transversal es una onda en la que la vibración forma un ángulo recto con la dirección en que se mueve la onda. Eso es lo que obtienes si mueves el Slinky de lado a lado, enviando una ola a lo largo de él.

Características de las ondas longitudinales

Hay algunas características que podemos etiquetar en una onda longitudinal, como se muestra ahora en el diagrama en pantalla:

Una compresión es la parte de la onda (o Slinky) que se presiona entre sí; esto es como la cresta o el pico de la onda. Una rarefacción es la parte de la ola (o Slinky) que está más separada, esto es como el valle de la ola.

Puede ver cómo estas compresiones y rarefacciones pueden considerarse como crestas y valles si trazamos un gráfico de densidad de partículas contra la posición de una onda de sonido (longitudinal) que se muestra.

Como puede ver en el diagrama, la densidad de partículas varía en una forma de onda perfecta. Así es como sabemos que las «ondas» longitudinales son realmente ondas.

Este diagrama nos permite medir otra característica de las ondas longitudinales: la longitud de onda. Una longitud de onda es la distancia desde dos partes similares de una onda: de un pico al siguiente pico o de un valle al siguiente valle. Es la longitud de una onda completa, una oscilación completa. Dondequiera que lo mida, el número debería ser el mismo.

Otros ejemplos de ondas longitudinales

La mayoría de las ondas del universo resultan ser ondas transversales, pero hay algunos ejemplos de ondas longitudinales.

La primera onda que siente cuando golpea un terremoto es una onda longitudinal, a esto se le llama onda primaria o onda P. Aunque la onda P es la onda sísmica más rápida, causa el menor daño precisamente porque es una onda longitudinal. Si el suelo se sacude hacia arriba y hacia abajo o de lado a lado, como una onda longitudinal, tiende a haber menos daño que si el suelo se agita como una onda transversal.

Cada sonido que escuchamos también nos llega en forma de onda longitudinal. Cuando tu hermana te grita desde el otro lado de la habitación, sus cuerdas vocales hacen vibrar las partículas en el aire, y estas partículas a su vez golpean otras partículas, una y otra vez hasta que llegan a tu tímpano. Una vez que su tímpano comienza a vibrar, su cerebro puede «escuchar» el sonido.

Resumen de la lección

Las ondas de compresión son ondas en las que la vibración es paralela a la dirección del movimiento. El término ‘onda de compresión’ generalmente se reserva para usarse como un término mecánico, mientras que onda longitudinal es mucho más común para lo que estamos hablando. Dichas ondas tienen ciertas características como compresiones (la parte de la onda que está presionada, esto es como la cresta o pico de la onda), rarefacciones (la parte de la onda que está más separada, esto es como el valle de la onda) y longitudes de onda(la distancia desde dos partes similares de una onda: de un pico al siguiente pico, o de un valle al siguiente valle). Ejemplos de ondas transversales incluyen la primera onda y la menos dañina (la onda P) que golpea cuando ocurre un terremoto y cada sonido que pasa por el aire.

Aunque las ondas longitudinales pueden no ser tan comunes como las ondas transversales (que son ondas en las que la vibración está en ángulo recto con la dirección en la que se mueve), las experimentamos todos los días de nuestra vida. Entenderlos es una parte clave para explicar cómo funciona el universo, y si podemos jugar con Slinkys al mismo tiempo, ¡mucho mejor!

Rodrigo Ricardo Editor y fundador