Onda transversal

En este artículo se explica qué son las ondas transversales en física y cuáles son sus características. También se muestran ejemplos de ondas transversales y, además, cuál es la ecuación de una onda transversal.

¿Qué es una onda transversal?

Una onda transversal es una onda cuyas oscilaciones son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Es decir, los puntos de una onda transversal se mueven transversalmente a la dirección de avance de la onda.

Por ejemplo, una cuerda fija por un extremo que oscila es una onda transversal. Si fijamos el extremo de una cuerda y movemos verticalmente su otro extremo, se generan vibraciones perpendiculares a la dirección de avance de la onda de la cuerda, por lo tanto, se trata de una onda transversal.

Dadas las condiciones adecuadas, el ejemplo de la onda anterior también puede ser un ejemplo de una onda estacionaria, que es otro tipo de onda.

Características de una onda transversal

Las características o partes de una onda transversal son:

• Cresta: cada uno de los puntos más altos de la onda transversal.
• Valle: cada uno de los puntos más bajos de la onda transversal.
• 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.
• Amplitud (A): es la distancia vertical entre el punto más alto de la onda y su valor medio.
• Periodo (T): es el tiempo que tarda la onda transversal en hacer una oscilación completa.
• Frecuencia (f): es el número de oscilaciones o vibraciones que hace la onda por unidad de tiempo.
• Frecuencia angular (o pulsación) (ω): es la velocidad a la que la onda realiza las oscilaciones.
• Velocidad de propagación (v): es la velocidad a la que se propaga la onda.

Ejemplos de ondas transversales

Una vez hemos visto la definición de una onda transversal y sus características, a continuación veremos varios ejemplos de este tipo de ondas para comprender el concepto por completo.

Ejemplos de ondas transversales:

• La onda que se genera al mover verticalmente una cuerda fijada por un extremo.
• Las ondas sísmicas secundarias.
• Las ondas generadas en la superficie del agua por el impacto de un objeto son transversales.
• Las ondas electromagnéticas también son ondas transversales.

Fórmula de la onda transversal

Una onda transversal se describe con la fórmula y(x,t) = A·sen(k·x – ω·t + φ₀). Esta fórmula sirve para calcular la elongación de un punto de la onda transversal en un instante concreto y una posición determinada.

Donde:

• representa el desplazamiento vertical del punto de la onda transversal respecto a su posición de equilibrio.
• es la amplitud de la onda transversal.
• es la distancia desde el punto estudiado hasta el origen de la onda.
• es el número de onda.
• es la frecuencia angular o pulsación.
• es el instante de tiempo.
• es la fase inicial de la onda.

Ten en cuenta que el número de onda y la frecuencia angular de una onda transversal se calculan mediante las siguientes fórmulas:

Donde:

• es el número de onda.
• es la longitud de onda.
• es la frecuencia angular o pulsación.
• es el periodo.
• es la frecuencia.

Onda transversal y onda longitudinal

Por último, veremos en qué se diferencian las ondas transversales de las ondas longitudinales, pues son dos tipos de ondas estrechamente relacionadas.

Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio se produce en la misma dirección de propagación de la onda. Es decir, en una onda longitudinal la partículas del medio se desplazan longitudinalmente.

Por lo tanto, la diferencia entre una onda transversal y una onda longitudinal es la dirección en la que se mueven los puntos de la onda. En una onda transversal los puntos oscilan transversalmente a la dirección de avance de la onda, mientras que en una onda longitudinal los puntos oscilan longitudinalmente a la dirección en la que se propaga la onda.