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El modo en que se propagan las oscilaciones son las ondas.  

¿Cómo es que ocurre la propagación de la onda en un medio dado? 

Analicemos por ejemplo la propagación de la onda en el agua.

onda_4

Si en una zona de un depósito extenso con agua introducimos un dedo y lo hacemos oscilar perpendicularmente a la superficie del agua, constantemente; observamos que a partir del lugar en que el dedo perturba el líquido, se forman una especie de círculos que al avanzar por la superficie del agua se van agrandando. Uno tras otro se forman los anillos con la misma frecuencia con  que se hace oscilar el dedo.

Si en una zona de un depósito extenso con agua introducimos un dedo y lo hacemos oscilar perpendicularmente a la superficie del agua, constantemente; observamos que a partir del lugar en que el dedo perturba el líquido, se forman una especie de círculos que al avanzar por la superficie del agua se van agrandando. Uno tras otro se forman los anillos con la misma frecuencia con  que se hace oscilar el dedo.

El experimento nos permite conocer dos características comunes a todas las ondas, relacionadas con su propagación:

a)    Se propagan a partir del lugar donde se originan.

b)    Para que se formen las ondas constantemente es preciso exista un cuerpo que oscile (fuente).

Si a lo largo de una dirección colocamos, en depósito con agua, pequeños pedazos de corcho, separados entre ellos una misma distancia  (figura a) y comenzamos de nuevo a hacer oscilar el dedo, observamos que cuando las oscilaciones llegan al primer corcho este comienza a oscilar (figura b), luego lo hace el segundo y más tarde el tercero. Cuando las oscilaciones han alcanzado a todos los corchos, estos se mantiene oscilando, aunque la distancia que los separa del foco (dedo) no varían (figura c).

onda_5

¿Cómo explicar lo que ocurre?

Las oscilaciones  que se producen en la zona del agua donde movemos el dedo se va transmitiendo hacia otras zonas. Ellas van avanzando de unas partes del líquido a otras. Cuando llegan a la zona donde está uno de los corchos, las oscilaciones del líquido provocan que este oscile. Precisamente el hecho de que los corchos oscilen nos indica que las partes del líquido donde ellos se encuentran están oscilando.


A la propagación de una perturbación en un medio, se denomina movimiento ondulatorio.

En el movimiento ondulatorio lo que se propaga son las oscilaciones, es decir, las distintas partes del medio oscilan a uno y otro lado de posiciones fijas, sin trasladarse de un lugar a otro.

¿Cuáles son las magnitudes que caracterizan a las ondas?

Por ser el modo en que se propagan las oscilaciones, las ondas se caracterizan por su frecuencia (período) y por su amplitud.  Por otra parte, si consideramos que una onda es una oscilación que se propaga, que viaja de un lugar a otro, la propagación se realiza con una determinada velocidad.

En la tabla aparecen algunos valores de velocidad de ciertas ondas en diferentes medios.

Tipo de onda y medio

Velocidad aproximada

Onda sonora en el aire a 10 ºC

337 m/s

Onda sonora en el aire a 28 ºC

348 m/s

Onda sonora en el agua

1 500 m/s

Onda sonora en el acero

5 000 m/s

Ondas sísmicas

4 – 14 km/s

Onda luminosa en el vidrio

200 000 km/s

Onda de radio en el vacío y en el aire

300 000 km/s

Onda luminosa en el vacío y en el aire

300 000 km/s

 

La velocidad de propagación de una onda depende del medio donde se propaga.

Otra de las magnitudes que caracterizan a las ondas es la longitud de onda (?). Profundicemos en ella mediante el siguiente experimento.

Experimento

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Una cubeta que contiene agua se coloca debajo de una fuente de luz. Sobre la superficie de la mesa se proyectan zonas de mayor y menor iluminación, correspondientes a las “crestas” y los “valles”, resultado de introducir y sacar del agua contenida en la cubeta, un dispositivo como el que se muestra.

En el intervalo de tiempo comprendido desde que el dispositivo se introduce una vez hasta que se introduce nuevamente (período), la oscilación se propaga cierta distancia.

La distancia que recorre la oscilación en un período se denomina longitud de onda.

Usualmente  la longitud de onda se representa por la letra griega l (lambda)

onda_6

Lo anterior significa que la longitud de onda puede calcularse mediante la ecuación.

onda_9

 

Como la frecuencia es el inverso del período, en función de la frecuencia, la longitud de onda se puede calcular:

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CN_Rec.Im.1Actividades de aprendizaje

1. ¿A cuáles de las magnitud que caracterizan a las oscilaciones y a las ondas, corresponden los siguientes conceptos? (Período, Amplitud, Oscilaciones, Ondas, Frecuencia, Oscilaciones periódicas)

a) Sus valores se repiten cada determinado intervalo de tiempo.

b) La forma en que se propagan las oscilaciones de un lugar a otro.

c) Cambios que experimenta una magnitud alrededor de cierto valor.

d) Tiempo que demora en realizarse una oscilación completa.

e) La máxima distancia que experimenta un cuerpo que oscila con respecto a su posición de equilibrio.

f) Número de oscilaciones completas que se realiza en la unidad de tiempo.

 

2. Determina la frecuencia de tus pulsaciones

a) Menciona las principales fuentes de incertidumbre en el resultado.

b) Describe el procedimiento empleado.

3. A continuación te mostraremos las gráficas de oscilaciones de: un péndulo, un violín y de unos platillos.

 

grafica_osc

a)    ¿Cuáles de ellas corresponden a oscilaciones periódicas?

¿Por qué?

b) Identifica oscilaciones completas o ciclos en las gráficas.

 

4. La frecuencia de las pulsaciones constituye una medida de los signos vitales del organismo.

a)     Determina la frecuencia de tus pulsaciones.

b)    Calcula el período de oscilación.

c)     Analiza las posibles causas de incertidumbre en las mediciones realizadas.

5. Las ramas de un diapasón en “do mayor” realiza 256 oscilaciones completas en cada segundo.

a)    ¿Cuál es su frecuencia?

b)    ¿Cuál es su período?

6. Visita un parque de diversiones y observa bajo qué condiciones puede aumentar o disminuir la amplitud de las oscilaciones de una hamaca o columpio.