Un sistema físico viene definido por diversas características y propiedades medibles. Cuando una de estas propiedades sufre una perturbación, dicha perturbación se puede propagar a través del espacio.
Esta propagación de la perturbación es lo que en física se conoce como onda.
Por ejemplo, se puede producir una onda que propague una perturbación en la densidad o en la presión del medio, o una onda que propague una perturbación en el campo eléctrico o en el campo magnético.
Es importante señalar que las ondas transportan energía pero no materia, de hecho, según el tipo de onda, una onda se puede propagar en un medio que contenga materia, pero también se pueden propagar en un medio vacío.
Atendiendo a estas características, las ondas se clasifican en dos tipos: ondas mecánicas y ondas electromagnéticas:
- Onda mecánica: se define como una oscilación de materia (posición, velocidad y energía de sus átomos) que propaga una perturbación en las propiedades mecánicas de un medio material. Al ser una oscilación en la materia, las ondas mecánicas no se pueden producir en el vacío.
- Onda electromagnética: oscilación en el campo electromagnético. Las ondas electromagnéticas también se pueden propagar a través del vacío; no requieren un medio para propagarse, aunque propagarse a través de uno.
Índice de contenido
Características generales de las ondas mecánicas
Una onda mecánica es una oscilación de materia que transfiere energía a través de un medio. La energía se transporta en la misma dirección en la que se mueve la onda.
Las ondas mecánicas solo se producen en un medio que posea elasticidad e inercia y pueden recorrer largas distancias, aunque el material oscilante se desplaza muy poco de su posición original.
Las ondas mecánicas requieren una energía inicial que produce la oscilación de la materia. Una vez añadida la energía inicial, la onda viaja a través del medio hasta que toda la energía es transferida.
Las ondas se caracterizan por varios parámetros, principalmente frecuencia, período, longitud de onda y amplitud:
- Longitud de onda: distancia entre un pulso u oscilación y el siguiente.
- Período: tiempo transcurrido entre una oscilación y otra.
- Frecuencia: número de ondas que pasan por un mismo punto durante un determinado tiempo.
- Amplitud: en las ondas transversales, la amplitud es la distancia que se desplaza el medio al paso de la onda.
Tipos de ondas mecánicas
Los tres tipos generales de ondas mecánicas, en función de como se produce la oscilación del medio, son las ondas transversales, las ondas longitudinales y las ondas de superficie.
Ondas transversales: las partículas del medio vibran en perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Si la onda viaja en horizontal, las partículas vibrarían arriba y abajo. Las ondas sísmicas S son un buen ejemplo de ondas transversales.
Ondas longitudinales: las partículas vibran en paralelo a la dirección de propagación de la onda. La onda consiste en una serie de compresiones y rarefacciones del medio. Ejemplos de este tipo de onda mecánica son las ondas sísmicas P y las ondas que propagan el sonido.
Ondas de superficie: las ondas de superficie se producen en la superficie de un medio o en la interfase que separa dos medios diferentes. Ejemplo de este tipo de ondas son las ondas en la superficie de una piscina o de un lago.