Ondas: Tipos y definición

Publicado el 1 octubre, 2020 por Rodrigo Ricardo

¿Qué es una ola?

Si alguna vez ha jugado con un paracaídas gigante y colorido en educación física, entonces sabrá que los paracaídas crean ondas increíbles que se parecen mucho a las olas. Así como usted y sus compañeros de clase levantarían el paracaídas hacia arriba y hacia abajo para comenzar a moverse, las olas también comienzan con una fuente de energía inicial.

Las olas del océano son impulsadas por el viento. El agua toma la energía y luego la pasa a través de una ola, a veces a grandes distancias. Pensamos en las olas como grandes oleajes y depresiones del agua del océano, pero las olas no se limitan solo al agua. Las ondas se alimentan de diferentes maneras, como el desplazamiento de las placas de la Tierra (terremotos) o la producción de sonido (hablar, golpear, cantar, tocar la bocina de un automóvil).

Una onda es una transferencia de energía, generalmente a través de una forma de materia llamada medio . Por ejemplo, la energía que proporcionan los niños cuando juegan viaja a través del paracaídas. También hay ondas que no viajan a través de ningún medio, llamadas ondas electromagnéticas , que son ondas como ondas de radio y microondas.

Ondas mecánicas

Las ondas que necesitan un medio, como agua, aire o tierra, para viajar se denominan ondas mecánicas . Las ondas sonoras viajan o se propagan a través del aire, mientras que las ondas sísmicas de los terremotos se propagan por el suelo. No todas las ondas son visibles a simple vista, pero si alguna vez has visto el bajo vibrando en un automóvil con música alta, puedes ver la energía del sonido en acción. Sin embargo, sin aire para movernos, no podíamos escuchar el sonido. En caso de que se lo pregunte, esto explica por qué los astronautas en las películas pueden escucharse entre sí cuando tienen sus cascos puestos (aire), pero no cuando no tienen casco y son succionados por el vacío del espacio (sin aire).

Ejemplos de ondas mecánicas

Piense por un minuto en el paracaídas: cómo sube y baja la tela. El agua en una ola del océano también se mueve hacia arriba y luego hacia abajo. En realidad, no avanza, ya que el movimiento de una ola nos engaña haciéndonos pensar, sino que permanece en el lugar, simplemente saltando hacia arriba y luego hacia abajo. La excepción a esto sería cuando las olas chocan contra la orilla y se rompen.

Las ondas que se mueven hacia arriba y hacia abajo como un paracaídas son ondas transversales , que tienen una especie de forma de S lateral. Cada ola tiene un punto alto curvo llamado cresta y un punto bajo llamado valle . La distancia desde el punto más alto de una cresta hasta el punto más alto de la siguiente cresta es una sola longitud de onda .

Nos gusta tomar un montón de diferentes medidas de olas. Además de medir la distancia entre crestas, también medimos la amplitud de una onda. La amplitud es la altura de una ola, que se mide en metros (o centímetros, milímetros, etc.). Para llevar el ejemplo del paracaídas un poco más allá, la amplitud cero ocurre cuando todos sostienen el paracaídas quieto y perfectamente horizontal. La medida en que la cresta se eleva por encima de la posición de equilibrio es la amplitud de la onda.

Las ondas también se miden por su frecuencia , o el número de ondas por segundo, también conocido como hercios. Un gran número de ondas por segundo es una frecuencia alta y pocas ondas por segundo es una frecuencia baja.

El sonido, los terremotos y los tsunamis viajan en ondas de compresión y se ven diferentes de las ondas transversales. En lugar de subir y bajar como un paracaídas, las ondas de compresión se parecen más a un Slinky que se separa. Si tira de un Slinky desde un extremo y lo arrastra hacia usted, puede ver la transferencia de energía a medida que se mueve a lo largo del Slinky por la forma en que las bobinas se agrupan y luego se separan. Cuando las moléculas de energía están muy juntas, se llama compresión , y cuando las moléculas de energía están muy separadas, se llama rarefacción .

Tome ese mismo Slinky y gírelo mientras separa las bobinas. Este es el tipo de movimiento que realizan las ondas torsionales . El puente Tacoma Narrows en el estado de Washington se construyó en 1940, pero duró solo cuatro meses. Los fuertes vientos de 40 millas por hora hicieron que el delgado puente colgante de 2 carriles se retuerza y ​​se balancee en ondas de torsión, lo que eventualmente causó el colapso del tramo central.

Ondas electromagnéticas

A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan un medio para pasar. Y, como no necesitan aire, incluso pueden existir en el espacio. Como sugiere su nombre, se crean cuando las fuerzas eléctricas y magnéticas actúan juntas. Como las olas del océano, las ondas electromagnéticas o EM se mueven en un patrón transversal en forma de S.

Las ondas de radio y las microondas son ejemplos de ondas electromagnéticas que usamos todos los días. Cuando cambia de estación de radio, cambia la frecuencia que está escuchando. Eso significa que cada estación tiene una frecuencia diferente o un número de ondas por segundo. Las microondas son en realidad un tipo de ondas de radio cortas. Dado que ‘micro’ significa corto, es probable que de aquí obtengamos el nombre, pero las longitudes de onda de las microondas que usamos para calentar nuestra comida son en realidad aproximadamente cinco pulgadas de una cresta a la siguiente. Otras ondas EM incluyen ondas infrarrojas, rayos X, luz ultravioleta y, sí, incluso luz visible.

Resumen de la lección

Una onda es una transferencia de energía, generalmente en una forma de materia llamada medio . Las ondas que necesitan un medio, como agua, aire o tierra, para viajar se denominan ondas mecánicas . Algunos ejemplos de ondas mecánicas incluyen ondas transversales u ondas que se mueven hacia arriba y hacia abajo como un paracaídas; ondas de compresión , o las ondas que suenan, terremotos y tsunamis viajan; y ondas torsionales , que son aquellas que se retuercen y se extienden a medida que se mueven. También hay ondas que no viajan a través de ningún medio, llamadas ondas electromagnéticas.. Algunos ejemplos de ondas electromagnéticas incluyen ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, rayos X, luz ultravioleta e incluso luz visible.

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