En este artículo se explica qué es una onda unidimensional en física. De modo que encontrarás la definición de una onda unidimensional, las características de este tipo de onda y, además, la ecuación que describe el movimiento de una onda unidimensional.
Índice
¿Qué es una onda unidimensional?
Una onda unidimensional es una onda que se propaga a través de una sola dimensión, es decir, las ondas unidimensionales avanzan a lo largo de una única dirección.
Por ejemplo, la onda que se genera al agitar por un extremo una cuerda que tiene el otro extremo fijado es una onda unidimensional. Asimismo, la onda que se produce al hacer oscilar un muelle también es una onda unidimensional.
Características de una onda unidimensional
Las ondas unidimensionales presentan las siguientes características o elementos:
- 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 la elongación máxima y su posición de equilibrio.
- 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.
- 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.
- Cresta: cada uno de los puntos más altos de la onda.
- Valle: cada uno de los puntos más bajos de la onda.
Ecuación de una onda unidimensional
La ecuación de una onda unidimensional permite calcular la elongación de la onda en una posición determinada y un instante de tiempo concreto. Así pues, la ecuación de una onda unidimensional es y(x,t) = A·sen(k·x – ω·t + φ0).
Donde:
es la elongación de la onda unidimensional.
es la amplitud de la onda unidimensional.
es la distancia desde el punto estudiado hasta el foco 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 unidimensional se calculan mediante las siguientes fórmulas:
![\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{array}](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-58811f36aa322324f4c60bd70c6b14c5_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Donde:
- es el número de onda.
es la longitud de onda.- es la frecuencia angular o pulsación.
es el periodo.
es la frecuencia.
Otros tipos de ondas
En física, las ondas se clasifican en unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales. En este artículo hemos visto qué son las ondas unidimensionales, por lo que nos falta ver cuál es la diferencia entre los otros dos tipos de ondas:
- Onda bidimensional: tipo de onda que se propaga en dos dimensiones, es decir, a través de una superficie.
- Onda tridimensional: tipo de onda que se propaga en tres dimensiones, o dicho en otras palabras, se expande en todas las direcciones.
