El Movimiento Oscilatorio

El movimiento de ida y vuelta de una hamaca es un movimiento oscilatorio. Va y viene durante muchas veces antes de frenarse, tarda el mismo tiempo en completar su viaje de ida y vuelta y siempre se mueve en torno de su posición vertical natural. Existen muchas cosas que pueden oscilar, por ejemplo, los péndulos de los relojes, los juguetes que cuelgan de un resorte y los átomos en el interior de un sólido.

Para estudiar el movimiento oscilatorio, los físicos utilizan un péndulo ideal, que consta de un objeto pesado, como una pequeña esfera de plomo, colgada de un hilo delgado y largo.

Cuando un péndulo esta en reposo, se dice que está en un equilibrio y a esa posición se la llama posición de equilibrio. Si se lo aparta de ella, comenzara a oscilar. Se desplazará la misma distancia a un lado y al otro de la posición de equilibrio. A cada uno de los viajes de ida y vuelta que hace un péndulo se lo llama oscilación.

Las Ondas

Cuando un objeto choca contra la superficie del agua en reposo, se observa que en el lugar donde golpea el objeto se produce una perturbación que se propaga en toda la superficie del líquido.

Las perturbaciones de la materia de corta duración, como la que se termina de describir, se denominan pulsos.

Si en lugar de hacerlo una sola vez, golpeamos repetidamente un punto de la superficie del agua observaremos la producción de una sucesión regular de pulsos que se denomina onda. El movimiento que se produce se llama movimiento ondulatorio.

Tipos de ondas

Las ondas que para propagarse necesitan de un medio material que puede se gaseoso, liquido o sólido se denominan Ondas Magnéticas.

Las ondas que no necesitan de un medio material para desplazarse reciben el nombre de ondas electromagnéticas.

Otro tipo de clasificación

Las ondas se clasifican según la dirección de los desplazamientos de las partículas en relación a la dirección del movimiento de la propia onda. Si la vibración es paralela a la dirección de propagación de la onda, la onda se denomina longitudinal.

Una onda longitudinal siempre es mecánica y se debe a las sucesivas compresiones (estados de máxima densidad y presión) y enrarecimientos (estados de mínima densidad y presión) del medio. Las ondas sonoras son un ejemplo típico de esta forma de movimiento ondulatorio. Otro tipo de onda es la onda transversal, en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Las ondas transversales pueden ser mecánicas, como las ondas que se propagan a lo largo de una cuerda tensa cuando se produce una perturbación en uno de sus extremos, o electromagnéticas, como la luz, los rayos X o las ondas de radio. En esos casos, las direcciones de los campos eléctrico y magnético son perpendiculares a la dirección de propagación.

Características de las ondas

Los elementos que caracterizan a las ondas son:

Crestas: Son los puntos mas altos de una onda

Valles: Son los puntos de mayor depresión de una onda.

Amplitud de la onda: Es la distancia entre la abscisa X y la cresta de la onda.

Longitud de onda: Es la menor distancia entre dos crestas o dos valles sucesivos. Se representa con la letra griega lambda (ðð)

En un movimiento ondulatorio también se consideran:

Período de una onda: Es el tiempo que tarda en producirse una oscilación completa o ciclo. Por ejemplo, si un péndulo cualquiera tarda 1,2 segundos en completar una oscilación, entonces se dice que el periodo de ese péndulo es de 1,2 segundos. Este período es medido en segundos y representado con la letra T.

Frecuencia de onda: La frecuencia de oscilación indica cuantas oscilaciones ocurren en una unidad de tiempo determinada. Por ejemplo, si se escoge al segundo como unidad para medir el tiempo, la frecuencia es la cantidad de oscilaciones por segundo. La unidad de medida de la frecuencia es el Hertz (Hz) y equivale al número de oscilaciones por segundo. Por ejemplo, si un objeto completa 230 oscilaciones en un segundo, se dice que oscila a una frecuencia de 230 Hz. El período y la frecuencia son dos características fundamentales de una oscilación

Velocidad de propagación de una onda: Cuando la velocidad es constante a mayor longitud de onda corresponde menor frecuencia y viceversa.

Reflexión de las ondas

La reflexión es el fenómeno por el cual una onda incide contra una barrera y vuelve al medio de donde proviene

Las ondas pueden reflejarse en ciertos objetos. Por ejemplo, las olas en el mar pueden reflejarse en un acantilado.

Un hecho conocido por todos es el eco. El eco no es más que la reflexión del sonido.

Si una persona grita en plena montaña, a los poco segundos escuchará que su voz se repite dos o tres veces. Esto se debe a que el sonido producido por su voz se propagó por le aire hasta encontrarse con alguna montaña. Cuando la onda sonora llega a la montaña, rebota (se refleja) en ella y vuelve hace la persona que grito. Así, la persona vuelve a escucharse al cabo de unos segundos

Refracción de las ondas

Es el fenómeno por el cual una onda al pasar de un medio al otro sufre un cambio de dirección. Por ejemplo la refracción de la luz se produce porque la luz disminuye su velocidad al ingresar a un medio mas denso y la acelera cuando lo deja. Una lente refracta la luz de manera tal que desvía los rayos de luz para formar imágenes. El ojo humano emplea una lente para ayudar a enfocar las imágenes en la retina. El enfoque de los rayos luminosos se realiza principalmente en el frente curvo y transparente del ojo llamado córnea. El ajuste preciso que se necesita para hacer nítida una imagen proviene de los cambios en la forma de las lentes, que afinan la refracción. Todas las ondas luminosas no se comportan de igual manera al ser refractadas.

Interferencia de las ondas

El fenómeno de interferencia se presenta al tener la superposición de dos o más ondas en espacio. Al considerar dos fuentes de onda puntuales, en los puntos del espacio en donde se superpongan dos valles o dos crestas, se tendrá una interferencia constructiva, las regiones en donde se presenta esta situación se les conoce como zonas ventrales; por otra parte, en donde la superposición sea de un valle con una cresta, se tendrá una interferencia destructiva.