¿Qué es una onda sinusoidal?
Una onda sinusoidal, o sinusoide, es una construcción matemática (específicamente una función) utilizada para modelar y predecir una variedad de fenómenos cíclicos, incluido el ascenso y la caída de las mareas, la oscilación de un manantial, la luz incidente que golpea el terreno del sol durante el curso de un día, la intensidad de una onda sonoro y millones de otros ejemplos. La onda sinusoidal suele ser la primera función que los estudiantes aprenden al estudiar el precálculo (trigonometría). La forma más básica de escribir una función de onda sinusoidal es f (x) = sinx, donde "sin" significa "seno", y x es la variable que se está operando.
prácticamente todo en realidad oscila. Toda la energía electromagnética, incluida la luz visible, las microondas, las ondas de radio y los rayos X, pueden representarse mediante una onda sinusoidal. En el nivel más bajo, incluso la materia oscila como una onda, pero para los objetos macroscópicos, estas oscilaciones son tan mínimas son imposibles de medir. Las ondas de sonido se pueden representar como ondas sinusoEl osciloscopio puede ser la representación más conocida de una onda sinusoidal. El estudio de las ondas sinusoidales y las funciones relacionadas es el tipo más básico de matemáticas más altas (post-algebra).
Además de aparecer en ondas de sonido, ondas de luz y ondas oceánicas, la onda sinusoidal también es muy importante en la electrónica, ya que la intensidad de una corriente alterna puede ser modelada por una onda sinusoidal. La corriente de un sistema de rectificación de onda completa de corriente continua, utilizada para convertir el CA en DC, puede modelarse utilizando una onda sinusoidal de valor absoluto, donde la onda es similar a una onda sinusoidal normal porque el valor siempre permanece por encima del eje X, con el doble de picos que una función de onda sinusoidal normal. Junto con la onda sinusoidal está su primo, la onda coseno, que es exactamente la misma, excepto desplazada a la derecha por medio ciclo.
En 1822, el matemático francés Joseph Fourier descubrió que cualquier ola podría modelarse como un peineInación de diferentes tipos de ondas sinusoidales. Esto se aplica incluso a ondas inusuales como ondas cuadradas y ondas altamente irregulares como el habla humana. La disciplina de reducir una onda compleja a una combinación de ondas sinusoidales se llama análisis de Fourier, y es fundamental para muchas de las ciencias, especialmente aquellas que involucran sonido y señales. El análisis de Fourier es fundamental para el procesamiento de señales y el análisis de series de tiempo, donde se estudian conjuntos aparentemente aleatorios de puntos de datos para dilucidar una tendencia estadística. El análisis de Fourier también se usa en la teoría de probabilidad, donde se usa para probar el teorema del límite central, lo que ayuda a explicar por qué las curvas de campana, o distribuciones normales, son de naturaleza ubicua.