ONDAS
Concepto:
En física, una onda consiste en la propagación de una
perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad,
presión, campo eléctrico o campo magnético, a través
de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de
materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua,
un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.
Clasificación:
En función del medio en el que se propagan:
Ondas mecanicas: las ondas mecanicas necesitan un medio
elastico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las
partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no
existe transporte neto de materia a través del medio. La velocidad puede
ser afectada por algunas características del medio como: la
homogeneidad, la elasticidad, la densidad y la temperatura. Dentro de las ondas
mecanicas tenemos las ondas elasticas, las ondas sonoras y las
ondas de gravedad.
Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan
por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo por lo tanto propagarse en
el vacío.Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son
producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en
relación con un campo magnético asociado. Las ondas
electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300000 km
por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en rango de
frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro Electromagnético.
Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran
la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común
representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos
afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas
son alteraciones del espacio-tiempo.
En función del movimiento de sus partículas:
Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las
partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la
dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que
se comprime da lugar a una onda longitudinal.
Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las
partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección
depropagación de la onda.
En función de su dirección:
Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan
a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los
muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección
única, sus frentes de onda son planos y paralelos.
La ley de gravitación universal nació en 1685 como culminación de una serie de
estudios y trabajos iniciados mucho antes. La primera referencia escrita que
tenemos de la idea de la atracción universal es de 1666, en el libro
'Micrographia' de Robert Hooke.
Las leyes de la dinámica
La primera ley de Newton o ley de la inercia
'Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme y
rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas externas a cambiar su
estado'.
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas
externas permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante.
La segunda ley de Newton o ley de la interacción y la fuerza
'El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y
ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se
imprime'.
Esta ley explica las condiciones necesarias para modificar el estado de
movimiento o reposo de un cuerpo. Según Newton estas modificaciones sólo tienen
lugar si se produce una interacción entre dos cuerpos, entrando o no en
contacto. Según la segunda ley, las interacciones producen variaciones en el
momento lineal, a razón de
Siendo la fuerza, el diferencial del momento lineal, el diferencialdel tiempo.
La segunda ley puede resumirse en la fórmula
Siendo la fuerza (medida en newtons) que hay que aplicar sobre un cuerpo de
masa m para provocar una aceleración.
La tercera ley de Newton o ley de acción-reacción
'Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; las
acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentidos
opuestos'.
Esta ley se refleja constantemente en la naturaleza: se tiene una sensación de
dolor al golpear una mesa, puesto que la mesa ejerce una fuerza sobre ti con la
misma intensidad; el impulso que consigue un nadador al ejercer una fuerza
sobre el borde de la piscina, siendo la fuerza que le impulsa la reacción del
borde a la fuerza que él está ejerciendo.
Benjamín Franklin. (Boston, 17 de enero de 1706 - Filadelfia, 17 de abril de
1790) fue un político, científico e inventor estadounidense. Fue uno de los
Padres Fundadores de los Estados Unidos.
Su afición por los temas científicos dio comienzo a mediados del siglo XVIII, y
coincidió con el comienzo de su actividad política. Estuvo claramente
influenciado por científicos coetáneos como Isaac Newton, o Joseph Addison
(especialmente sus obras Ensayo sobre el entendimiento de Locke y El
espectador). En 1743 es elegido presidente de la Sociedad Filosófica Estadounidense.
A partir de 1747 se dedicó principalmente al estudio de los fenómenos
eléctricos. Enunció el Principio de conservación de la electricidad. De sus
estudios nace su obra científica más destacada, Experimentos y observaciones
sobre electricidad. En 1752 llevó a cabo en Filadelfia sufamoso experimento con
la cometa. Ató una cometa con esqueleto de metal a un hilo de seda, en cuyo
extremo llevaba una llave también metálica. Haciéndola volar un día de
tormenta, confirmó que la llave se cargaba de electricidad, demostrando así que
las nubes están cargadas de electricidad y los rayos son descargas eléctricas.
Gracias a este experimento creó su más famoso invento, el pararrayos. A partir
de ahí, se instalaron por todo el estado (había ya 400 en 1782), llegando a
Europa en los años 1760. Presentó la teoría del fluido único (esta afirmaba que
cualquier fenómeno eléctrico era causado por un fluido eléctrico, la
'electricidad positiva', mientras que la ausencia del mismo podía
considerarse 'electricidad negativa') para explicar los dos tipos de
electricidad atmosférica a partir de la observación del comportamiento de las
varillas de ámbar, o del conductor eléctrico, entre otros.
Además del pararrayos, inventó también el llamado horno de Franklin o chimenea
de Pensilvania (1744), metálico y más seguro que las tradicionales chimeneas;
las lentes bifocales, para su propio uso; un humidificador para estufas y
chimeneas; uno de los primeros catéteres urinarios flexibles, para tratar los
cálculos urinarios de su hermano John; el cuentakilómetros, en su etapa de
trabajo en la Oficina Postal; las aletas de nadador, la armónica de cristal,
etc. Estudió también las corrientes oceánicas calientes de la costa este de
América del Norte y fue el primero en describir la Corriente del Golfo.
Charles-Agustín de Coulomb. (Angulema, Francia, 14 de junio de 1736 -París, 23
de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se recuerda por haber
descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. Fue
el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la
electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo,
fricción y electricidad. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la
fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctric
Ondas bidimensionales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden
propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se
denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se
producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se
deja caer una piedra en ella.
Ondas tridimensionales: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las
ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas,
porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la
fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El
sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras
(mecanicas) y las ondas electromagnéticas.
En función de su periodicidad:
Ondas periódicas
Ondas no periódicas