¿Qué es una onda mecánica?
Una onda mecánica es una perturbación que pulsa a través de alguna forma de medio: un sólido, un líquido o un gas, transportando la energía original, iniciando de un lugar a otro. Hay tres tipos de ondas mecánicas: transversal, longitudinal y límites. Ejemplos simples de olas y los medios de comunicación a través de los cuales se mueven son sólidos en el aire, ondas sísmicas en rock y las vibraciones de una cuerda de guitarra.
Un ejemplo de ondas mecánicas son las ondas en un estanque que se mueven hacia afuera desde donde se cae una piedra. La onda se mueve a través del medio a pesar de que los átomos y las moléculas del medio en sí mismo generalmente vuelven a su posición original después de haber sido exprimidos, estirados o rotados por la onda que los pasa. La onda mecánica puede moverse en movimiento de línea recta, movimiento de rotación o una combinación de los dos.
Las ondas poseen las características de frecuencia, período, longitud de onda y amplitud. La distancia entre un pulso de onda y el siguiente esSu longitud de onda y el tiempo entre pulsos es el período. Para las ondas transversales, la amplitud es la distancia que la onda desplaza el medio. El número de ondas que pasan por el medio con el tiempo es la frecuencia de la ola. Cuanto mayor sea la frecuencia de una onda mecánica, mayor es la energía que transmite.
Las ondas transversales transmiten su energía de arriba y hacia abajo o de lado a lado, lo que obliga al medio a tomar la forma de una cresta y canal, como en una onda sinusoidal. Un buen ejemplo de este tipo de ola es una onda s sísmica en la que la corteza de la tierra se mueve hacia arriba y hacia abajo, o de lado a lado, perpendicular a la dirección de la propagación de la ola. El modelo de onda mecánica de una onda transversal viene dada por la ecuación de onda, una ecuación de energía, cuya solución es una onda sinusoidal que posee las características mencionadas de frecuencia, período, longitud de onda y amplitud.
longitLas ondas udinales son ondas de densidad que se mueven a través de la expansión y compresión de partículas del medio. Una expansión y compresión es una longitud de onda. Los buenos ejemplos de estas ondas son las ondas de sonido en el aire y las ondas P sísmicas en el suelo. Cuanto mayor sea la densidad del material, más rápido son las ondas se mueven a través de él.
Las ondas límite son ondas mecánicas que resuenan entre dos medios diferentes. Las cavidades del aire y las cuerdas restringidas en los instrumentos musicales, la vibración de un pastel de ajuste y la forma en forma de corona de una salpicadura de gotas de agua son buenos ejemplos de ondas mecánicas límite. El sonido resonante del toque está limitado por la forma y el tamaño de su límite y la elasticidad del material que lo compone.