Las ondas son la propagación de una perturbación en un medio que transmite energía de un lugar a otro. Hay muchos tipos diferentes de ondas, incluidas las ondas sonoras, las ondas superficiales, las ondas sísmicas y las ondas electromagnéticas y de luz.
Hay dos formas principales en las que el medio oscila con respecto a la dirección de propagación de la onda: transversal y longitudinalmente. Aquí hay ejemplos de ambos tipos de ondas y la física detrás de ellos.
Ondas transversales
El movimiento de onda transversal ocurre cuando puntos en el medio oscilar en ángulo recto a la dirección del viaje de la ola. Si una onda viaja de izquierda a derecha, las partículas del medio vibrarán hacia arriba y hacia abajo en su lugar.
Ejemplos de ondas transversales incluyen ondas en una cuerda, o la onda creada por una multitud del estadio en una pelota. juego (donde la ola se mueve alrededor del estadio mientras las personas individuales simplemente se mueven hacia arriba y hacia abajo en su asientos).
Las ondas electromagnéticas u ondas de luz son
transverso. A medida que se propagan, los campos eléctricos y magnéticos oscilan perpendicularmente a la dirección del movimiento. Las ondas electromagnéticas, a diferencia de las ondas mecánicas que requieren un medio, pueden propagarse en el vacío del espacio. Así es como la Tierra puede recibir la luz solar y la luz de las estrellas a miles de millones de años luz de distancia.Otro ejemplo de onda transversal es la membrana de un tambor cuando se golpea; la membrana se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que las ondas viajan a través de su superficie. Cuando la membrana vibra así, crea ondas sonoras que se propagan por el aire, que son longitudinales en lugar de transversales.
Ondas longitudinales
Ondas longitudinales, también llamadas ondas de presión y ondas compresionales, oscilan en paralelo a la dirección del movimiento de la onda. Si una onda viaja de izquierda a derecha, el desplazamiento del medio también es de izquierda a derecha, pero oscila en su lugar al comprimir y estirar.
Cuando un sonido viaja a través de un medio, como el aire, provoca compresiones (regiones de densidad aumentada) y rarefacciones (regiones de densidad disminuida) en el aire a medida que viaja. Los diferentes tipos de sonidos tendrán diferentes patrones de compresiones y rarefacciones.
Los ejemplos de ondas longitudinales incluyen ondas de sonido, o las ondas que puede crear estirando un slinky a lo largo del piso y empujándolo o tirando de él a lo largo de su longitud. También puede ver estas ondas en el agua y otros fluidos o en la tierra, pero estos ejemplos también pueden tener ondas transversales.
Olas de agua y terremotos
El agua y la tierra son médiums que experimentan ambas cosas transverso y ondas longitudinales. Los terremotos tienen ambos tipos de ondas, mientras que las ondas de agua tienen una combinación especial de ondas transversales y longitudinales que se denominan ondas superficiales.
En sismología, el estudio de los terremotos, hay dos tipos principales de ondas: ondas p y ondas s. Las ondas P, u ondas primarias, son longitudinales, donde la tierra se comprime y se estira en la dirección de propagación de la onda.
Las ondas S, u ondas secundarias, son transversales, donde la tierra se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que viaja la onda. Las ondas primarias son más rápidas que las ondas secundarias y, por lo tanto, a menudo son las primeras en detectarse en un terremoto.
En el agua y otros fluidos, las ondas son más complicadas. Las partículas de agua en la superficie se moverán hacia arriba y hacia abajo a medida que pasa una onda (movimiento transversal) pero también experimentará compresión en la parte superior de la onda y rarefacción en la parte inferior - longitudinal movimiento. De hecho, si sigues una sola partícula de agua en la superficie a medida que las ondas la pasan, ¡verás que se mueve en un círculo! Se denominan ondas superficiales.
Lejos de la superficie, todas las ondas en el fluido son longitudinales, ya que los fluidos a granel no son medios lo suficientemente rígidos para transmitir energía transversalmente. Los sólidos a granel, sin embargo, pueden sostener ondas transversales.