Propagación de ondas

Conoce a la onda como propagación de energía sin transporte de materia.


Las ondas están presentes diariamente a nuestro alrededor, todas las perturbaciones que se propagan en el espacio son consideradas ondas. Éstas tienen características únicas, que no comparten con ningún otro fenómeno físico, dentro de dichas características una de las más importantes es el transporte de energía mas no de materia.

Movimiento ondulatorio

Llamaremos movimiento ondulatorio al movimiento que describen las ondas, algunos ejemplos de este tipo de movimiento son:

  • Una cuerda atada de uno de sus extremos y sacudida por el otro.
  • La superficie de un estanque calmo cuando se lanza una piedra.
  • Las olas del mar.
  • El sonido.

Aunque pueden existir pequeñas diferencias en la física del movimiento, en todos estos casos se genera, en un punto específico del espacio, una perturbación del estado de reposo que provoca un cambio de posición temporal en las moléculas que están cerca de él. Por ello es necesario que el medio de propagación sea elástico, es decir, que pueda deformarse.

En un nivel microscópico, la fuerza entre los átomos o moléculas son los responsables de la propagación de la onda, ello no quiere decir que éstos deban trasladarse junto con la onda pues, a decir verdad las partículas sufren un desplazamiento neto igual a 0. Cuando la perturbación llega hasta ellas, simplemente las hace oscilar o vibrar alrededor de su posición de equilibro.

Es claro entonces que una onda no hace que las partículas se trasladen, por tanto las ondas no transportan materia.

¿Qué transporta entonces una onda? Habíamos dicho que una onda es la propagación de una perturbación que hace que las partículas vibren, debemos preguntarnos entonces qué se necesita para hacer oscilar una partícula. Para responder a esta interrogante debemos remitirnos a las  leyes fundamentales de la mecánica establecidas por Newton, en particular a la primera; ella establece que para que un cuerpo cambie su estado de movimiento, de reposo a vibrante en este caso, es necesario imprimir energía sobre él.

Importante:

  1. Para producir una onda es necesario imprimir energía sobre un punto (fuente).
  2. Onda es la transmisión de una perturbación de un punto a otro del espacio
  3. Una onda NO transporta materia.
  4. Lo que se propaga en una onda es únicamente cantidad de movimiento o energía.

Hasta ahora hemos hecho referencia a las ondas como un conjunto de partículas en estado de vibración, lo que es cierto en la mayoría de los casos, sin embargo existe un grupo particular del ondas (llamadas electromagnéticas)  que no necesita de un medio material para propagarse, este es el caso de las ondas radioeléctricas -usadas en la televisión y radiodifusión-, rayos gamma -producidos por elementos químicos radioactivos- y ondas luminosas. En estos casos las ondas producen una variación en los campos eléctrico y magnético en lugar de vibraciones.