▷ Movimiento ondulatorio

En este post se explica qué son los movimientos ondulatorios en física y cuáles son sus características. Así pues, encontrarás la definición de un movimiento ondulatorio, la fórmula del movimiento ondulatorio y cuáles son los diferentes tipos de movimientos ondulatorios.

Índice

¿Qué es el movimiento ondulatorio?

El movimiento ondulatorio es el movimiento que describe una onda armónica. Es decir, el movimiento ondulatorio es la propagación de una perturbación que oscila de manera continua y periódica.

Por lo tanto, el movimiento ondulatorio es el movimiento que hace una onda al oscilar alrededor de una posición de equilibrio.

Por ejemplo, si se ata una cuerda por un extremo y se hace vibrar la cuerda por su otro extremo, se produce un movimiento ondulatorio ya que la cuerda oscila verticalmente y, por tanto, se genera una onda.

Además, una de las características de los movimientos ondulatorios es que transfieren energía de un lugar a otro, pero no transfieren materia.

➤ Ver: ¿Qué son las ondas armónicas?

Ejemplos de movimientos ondulatorios

Para acabar de entender el concepto del movimiento ondulatorio, vamos a ver varios ejemplos de este tipo de movimiento.

Ejemplos de movimientos ondulatorios:

Las ondas de sonido son movimientos ondulatorios.
La onda que se produce en la superficie de un estanque de agua al lanzar una piedra es un movimiento ondulatorio.
La onda que se genera al hacer vibrar una cuerda es un movimiento ondulatorio.
Las ondas que se propagan a través de un resorte son movimientos ondulatorios.

Características de los movimientos ondulatorios

Las características de los movimientos ondulatorios son las siguientes:

Elongación (y): es la distancia entre la posición de la onda y su posición de equilibrio.
Amplitud (A): es la distancia entre la elongación máxima y su posición de equilibrio.
Cresta: cada uno de los puntos más altos de la onda.
Valle: cada uno de los puntos más bajos de la onda.
Ciclo u oscilación: es el recorrido de la onda desde un punto hasta el siguiente punto equivalente.
Longitud de onda (λ): es la distancia que separa dos puntos equivalentes consecutivos de la onda.
Periodo (T): es el tiempo que se necesita para hacer una oscilación completa.
Frecuencia (f): es el número de oscilaciones o vibraciones que realiza la onda por unidad de tiempo.

$f=\cfrac{1}{T}$

Frecuencia angular (o pulsación) (ω): es la velocidad a la que la onda realiza las oscilaciones.

$\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f$

Número de onda (k): se define como el numero de ciclos completados en una longitud de 2π metros.

$k=\cfrac{2\cdot \pi}{\lambda}$

Velocidad de propagación (v): es la velocidad a la que se propaga la onda.

$v=\cfrac{\lambda}{T}=\cfrac{\omega}{k}$

características de un movimiento ondulatorio

Fórmula de un movimiento ondulatorio

La ecuación de un movimiento ondulatorio es y(x,t) = A·sen(k·x ± ω·t + φ₀). Esta fórmula sirve para calcular la elongación de un punto del movimiento ondulatorio en una posición determinada y un instante de tiempo concreto.

$y(x,t)=A\cdot \text{sen}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

Donde:

$y$ es la elongación de la onda.
$A$ es la amplitud de la onda.
$x$ es la distancia desde el punto estudiado hasta el origen de la onda.
$k$ es el número de onda.
$\omega$ es la frecuencia angular o pulsación.
$t$ es el instante de tiempo.
$\phi_0$ es la fase inicial de la onda.

El signo que hay delante de la velocidad angular determina el sentido de avance del movimiento ondulatorio. Si es negativo significa que el movimiento ondulatorio se propaga hacia la derecha, por otro lado, si el signo es positivo implica que el movimiento ondulatorio se desplaza hacia la izquierda.

Nota: ten en cuenta que existen varias formas de expresar la ecuación de un movimiento ondulatorio, así pues, también se puede expresar mediante una función coseno. No obstante, la expresión más utilizada es la función explicada en este post.

Tipos de movimientos ondulatorios

Existen varias formas de clasificar los movimientos ondulatorios, así pues, a continuación veremos cuáles son los diferentes tipos de movimientos ondulatorios según el criterio que se escoja para clasificarlos.

Según las dimensiones de propagación

Movimientos ondulatorios unidimensionales: el movimiento ondulatorio se propaga en una única dirección.
Movimientos ondulatorios bidimensionales: el movimiento ondulatorio se propaga en dos dimensiones, es decir, por una superficie.
Movimientos ondulatorios tridimensionales: el movimiento ondulatorio se propaga en tres dimensiones, esto es, por el espacio.

Según la dirección de las oscilaciones

Movimientos ondulatorios longitudinales: la dirección de las oscilaciones es la misma que la dirección de propagación de la onda.
Movimientos ondulatorios transversales: la dirección de las oscilaciones es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

Según el soporte

Movimientos ondulatorios mecánicos: el movimiento ondulatorio necesita de un medio material para propagarse.
Movimientos ondulatorios electromagnéticos: el movimiento ondulatorio se puede propagar por el vacío.