viernes, 21 de enero de 2011

Ondas y transmisión de energía

Supongamos que lanzamos una piedra a un estanque con agua. Cuando la piedra entra en contacto con la superficie, se produce una perturbación. Esta hace que las partículas del agua comiencen a moverse hacia arriba y hacia abajo en un movimiento oscilatorio, con lo que se forman una serie de círculos concéntricos, los que van aumentando de diámetro conforme se alejan del punto donde cayó la piedra, llamado foco emisor, hasta llegar al borde. Cada círculo parece estar separado del anterior por una misma distancia. Al respecto,¿qué piensas acerca de este movimiento? Es evidente que el agua se está moviendo, pero ¿se aleja del lugar en qué cayó la piedra? Es cierto que las particulas del agua comienzan a moverse hacia arriba y hacia abajo en un moviminto oscilatorio, pero no se desplazan. Entonces, ¿qué sucede? Lo que pasa es que las partículas transmiten a su entorno el movimiento oscilatorio que se ha originado por la perturbación, y en cosecuencia, dan lugar a un movimiento ondulatorio.

Un movimiento ondulatorio es la propagación a través del espacio de un movimiento oscilatorio producido en un punto, llamado foco emisor de ondas.
Cuando un foco emisor poduce una perturbación, esta se propaga con cierta rapidez por el medio material que la rodea. Cuando la pertubación llega a las distintas partículas del medio, estas comienzan a oscilar.
Al cabo de cierto tiempo, cada una de las partículas del medio se encuenra oscilando como lo hacía el foco, de forma que si se fotografía el medio material, se verá que las partículas ocupan una posición en el espacio denominada onda.

Una onda es el vehículo de propagación que adoptan en el espacio las partículas del medio sometidas a la perturbación en un momento determinado, pero no transporta materia.

Una onda se origina  a partir de la propagación en el espacio de una perturbación del medio, ya sea por el cambio en la densidad, la presión, el camo eléctrico o el campo magnético y se desplaza en todas direcciones transportando energía.
Los medios que transportan las ondas son elásticos, ya que se deforman y se recuperan mediante la vibración. Estos pueden ser: el aire, el agua o los metales.


En la naturaleza, las partículas nunca se encuentran solas. En cualquiera de las formas que se pueda presentar una sustancia, ya ea sólida, líquida o gaseosa, cada una de sus partículas está rodeada de otra de sus mismas características.
De este modo,  cuando una partícula inicia un movimiento oscilatorio, su interacción conlas que la rodean hace que les transmita el movimiento que está realizando. A su vez, estas hacen lo mismo con las de su entorno. Trnscurrido un tiempo, que depende de cada medio, todas las partículas que rodean al punto donde se inició la perturbación o foco emisor estarán realizando un movimiento oscilatorio, pero con distinta fase. Es ecir no oscilarán todas a la vez, sini que se irán formando montes y valles de manera alternada, como se observa en la figura anterior.

Es importante reconocer que lo que se está propagando es la perturbación y no las partículas del medio, ya que estas permanecen oscilando en el mismo sitio. Por ejemplo, si lanzamos un trozo de corcho al agua de un estanque y provocamos una perturbación, se forman olas en la superficie del agua, que se desplazan en sentido perpendicular a la onda. Cuando estas olas alcanzan al corcho, le transmiten un movimiento vertical de vaivén, igual al de las partículas del agua, pero el corcho no se desplaza en el sentido del movimiento ondulatorio. Esta propagación que llamamos onda, transmite energía, ya que es capaz de subir y bajar al corcho, pero no puede desplazarse horizontalmente, de modo que no transporta materia. Así, mientras más grande es la onda, más energía transporta.
En los siguientes enlaces puedes encontrar más información acerca de las ondas:

a) Ondas en una cuerda




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