Ondas transversales y longitudinales – movimiento de las partículas
FísicaOscilaciones y ondasEdades 16–17
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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
- ¿Se desplaza la partícula roja hacia la derecha junto con la onda? ¿Qué transporta realmente la onda?
- ¿Cómo cambia la longitud de onda si la rapidez de propagación se mantiene y la frecuencia se duplica?
- ¿Por qué el sonido en el aire solo puede propagarse como onda longitudinal y no transversal?