Ondas

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El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio material o en el vacío. Sin que exista la transferencia de materia, ya sea por ondas mecanicas o electromagnéticas. Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo electromagnetico,...). Elementos de una onda Cresta: es la parte más elevado de una onda. Valle: es la parte más baja de una onda. Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle. Longitud de onda (l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles. Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas. Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa. Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo. Desde un punto de vista matemático, la onda más sencilla o fundamental es la onda sinusoidaldescrita por la función donde es la amplitud de una onda (laelongación máxima o altura de la cresta de la onda). Las unidades de amplitud dependen del tipo de onda — las ondas en una cuerda tienen una amplitud expresada como una distancia (metros), las ondas sonoras como presión (pascales) y ondas electromagnéticas como la amplitud del campo eléctrico (voltios/metros). La amplitud puede ser constante, o puede variar con el tiempo y/o posición. La forma de la variación de amplitud es llamada la envolvente de la onda. La longitud de onda (simbolizada por ) es la distancia entre dos crestas o valles seguidos. Se mide en unidades de longitud, tales como el metro(m), sus múltiplo o submúltipos según convenga. Así, en la óptica, la longitud de onda de la luz se mide en nanómetros .

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El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio material o en el vacío. Sin que exista la transferencia de materia, ya sea por ondas mecanicas o electromagnéticas.

Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo electromagnetico,...).

Elementos de una onda

Cresta: es la parte más elevado de una onda.

Valle: es la parte más baja de una onda.

Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado.

Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.

Longitud de onda (l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles.

Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.

Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.

Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.

Desde un punto de vista matemático, la onda más sencilla o fundamental es la onda sinusoidaldescrita por la función

donde   es la amplitud de una onda (laelongación máxima o altura de la cresta de la onda). Las unidades de amplitud dependen del tipo de onda — las ondas en una cuerda tienen una amplitud expresada como una distancia (metros), las ondas sonoras como presión (pascales) y ondas electromagnéticas como la amplitud del campo eléctrico (voltios/metros). La amplitud puede ser constante, o puede variar con el tiempo y/o posición. La forma de la variación de amplitud es llamada la envolvente de la onda.

La longitud de onda (simbolizada por  ) es la distancia entre dos crestas o valles seguidos. Se mide en unidades de longitud, tales como el metro(m), sus múltiplo o submúltipos según convenga. Así, en la óptica, la longitud de onda de la luz se mide en nanómetros.

Un número de onda angular   puede ser asociado con la longitud de onda por la relación:

Cada partícula de un medio material en el que se propaga una onda mecánica de desplazamiento transversal realiza una oscilación armónica simple en dirección transversal a la dirección de propagación de la onda.

El periodo   es el tiempo requerido para que el movimiento de oscilación de la onda describa un ciclo completo. 

La frecuencia   es el número de ciclos completos transcurridos en la unidad de tiempo (por ejemplo, un segundo). Es medida en hercios. Matemáticamente se define sin ambigüedad como:

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En otras palabras, la frecuencia y el periodo de una onda son recíprocas entre sí.

La frecuencia angular   representa la frecuencia en radianes por segundo. Está relacionada con la frecuencia por

Hay dos velocidades diferentes asociadas a las ondas. La primera es lavelocidad de fase, la cual indica la tasa con la que la onda se propaga, y está dada por:

La segunda es la velocidad de grupo, la cual da la velocidad con la que las variaciones en la forma de la amplitud de la onda se propagan por el espacio. Esta es la tasa a la cual la información puede ser transmitida por la onda. Está dada por:

x, a una velocidad   y con una amplitud   (que generalmente depende tanto de   y de  ), la ecuación de onda es:

Trasladado a tres dimensiones, sería

donde   es el operador laplaciano.

La velocidad de una onda viajando a través de una cuerda en vibración (v) es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la tensión de la cuerda (T) por su densidad lineal (μ):