Ondas transversales y longitudinales – movimiento de las partículas

FísicaOscilaciones y ondasEdades 16–17

Usar con mi clase

Una fila de partículas del medio recibe la oscilación de una fuente situada en el extremo izquierdo; cambia entre una onda transversal (las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación) y una onda longitudinal (oscilan a lo largo de la dirección de propagación, formando compresiones y rarefacciones). Una partícula marcada en rojo muestra que solo oscila alrededor de su posición de equilibrio; la longitud de onda λ = v/f, el período T y la gráfica de elongación de la partícula se actualizan al instante al cambiar f, A y v.

Lección: Descripción de las ondas; ondas transversales y longitudinales; longitud de onda, frecuencia y rapidez de propagación

Qué muestra

Una onda mecánica es una oscilación que se propaga por un medio. Las partículas del medio solo oscilan alrededor de sus posiciones de equilibrio; lo que se propaga es el estado de oscilación (la fase) y la energía. En una onda transversal las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación, y en una longitudinal se mueven a lo largo de ella, formando compresiones y rarefacciones. El período es T = 1/f, y en un período la onda avanza una longitud de onda, así que λ = vT = v/f. Una partícula situada a una distancia x de la fuente empieza a oscilar x/v después que la fuente.

Cómo usarla

Empieza en Onda transversal y sigue la partícula roja: sube y baja alrededor de su posición de equilibrio (línea discontinua), pero nunca viaja con la onda. La marca entre dos crestas vecinas indica λ; compárala con v/f. Cambia a Onda longitudinal y localiza las compresiones y rarefacciones. Modifica Frecuencia, Amplitud y Rapidez de propagación, y toca otra partícula para seguirla y comparar su gráfica de desplazamiento.

Parámetros que puedes cambiar

  • Tipo de onda Onda transversal, Onda longitudinal
  • Frecuencia 0,2–2 Hz
  • Amplitud 0,5–3 cm
  • Rapidez de propagación 5–40 cm/s

Preguntas para explorar

  1. ¿Se desplaza la partícula roja hacia la derecha junto con la onda? ¿Qué transporta realmente la onda?
  2. ¿Cómo cambia la longitud de onda si la rapidez de propagación se mantiene y la frecuencia se duplica?
  3. ¿Por qué el sonido en el aire solo puede propagarse como onda longitudinal y no transversal?

Ideas para la clase

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