Conozcamos sobre las Ondas Tranversales, Longitudinales y de Superficie

¡Hola queridos usuarios de Hive, es un placer saludarles una vez más! El día de hoy continuamos desarrollando la serie que comencé sobre las ondas, es decir, que hoy estaremos hablando sobre las ondas transversales, longitudinales y de superficie.

El espacio que nos rodea está constantemente afectado por la acción de diferentes tipos de ondas, en algunos casos son perfectamente visibles y pueden diferenciarse entre sí por ciertas características. Una manera de caracterizar a las ondas se basa en la comparación de la dirección del movimiento de las partículas del medio, respecto a la dirección de propagación de las ondas. De acuerdo a lo antes mencionado entonces hablamos de ondas transversales, ondas longitudinales y ondas de superficie.

Comencemos hablando de las ondas transversales, en este tipo de onda las partículas del medio de transmisión se mueven en una dirección perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Un ejemplo claro de ondas transversales es el de un pulso de onda, que se genera al mover rápidamente una cuerda hacia arriba y luego, hacia abajo.

Si observamos detenidamente la imagen anterior, las partículas del medio, en este caso la cuerda, se mueven hacia arriba y hacia abajo, mientras que la onda se propaga hacia la derecha, es decir sus direcciones son perpendiculares entre sí.

Las ondas transversales sólo pueden propagarse en medios sólidos, ya que los líquidos y gases no pueden soportar el efecto cortante de este tipo de perturbación. En efecto, si el medio de transporte no es rígido, como es el caso de los líquidos y los gases, las partículas se deslizan entre sí, impidiendo el establecimiento de un movimiento perpendicular a la dirección en que viaja la onda.

Por otra parte, tenemos las ondas longitudinales, en la cual las partículas del medio se mueven en una dirección paralela al movimiento de propagación de la onda. Si se estira un resorte, como en la imagen que se muestra a continuación, y se le transmite un movimiento horizontal brusco hacia la izquierda y, después hacia la derecha, se produce una onda longitudinal, que se mueve, también, hacia la izquierda y hacia la derecha. Pulsos alternados de comprensión y relajamiento hacen que la onda se propague en una dirección paralela al movimiento de los espirales del resorte.

Un ejemplo de las ondas longitudinales son las ondas de sonido, cuando el aire es perturbado por una fuente de sonido, por ejemplo una corneta, las partículas de aire se mueven hacia delante y hacia atrás, creando así zonas de comprensión y de expansión en la dirección de transporte de energía. Esto lo podemos ver en la siguiente imagen donde las zonas oscuras corresponden a comprensiones y las zonas claras representan expansiones de las partículas.

Las ondas longitudinales pueden propagarse en gases, líquidos y sólidos. Aun cuando esto parece más evidente en el caso de los gases, los líquidos y sólidos pueden comprimirse y relajarse, cuando se someten a la acción de una fuente de ondas. De hecho, es fácil detectar la transmisión de sonidos en el agua, cuando no sumergimos en la playa.

Los movimientos sísmicos son capaces de producir tanto ondas transversales como ondas longitudinales. La sismología estudia las ondas generadas por temblores y terremotos.

Por último, tenemos las ondas de superficie, en las cuales las partículas del medio son sometidas a un movimiento circular. Estas ondas son consideradas como una mezcla de ondas transversales y longitudinales, ya que las partículas del medio se mueven en direcciones perpendicular y paralela a la dirección de la propagación de la onda. Las ondas que se originan en la superficie de los océanos, son un ejemplo de ondas de superficie. Mientras que en las profundidades del océano las ondas pueden considerarse longitudinales, a medida que nos acercamos a la superficie, estas s convierten en ondas circulares. Los movimientos telúricos, también, originan ondas de superficie.

A menudo, los términos ondas mecánicas y ondas electromagnéticas se utilizan, también, para caracterizar a las ondas. Las ondas mecánicas son aquellas que requieren un medio material para transportar su energía de un lugar a otro. Las ondas de sonido son ondas mecánicas, porque requieren de ese medio material para propagarse. Las ondas mecánicas no viajan en el vacío. En la superficie lunar, donde no hay atmósfera, no se puede el sonido.

Las ondas electromagnéticas son capaces de transportar energía, tanto en medios materiales como en el vacío. Ejemplos de ondas electromagnéticas son las ondas de radio, luz y calor. El Sol es una fuente permanente de ondas electromagnéticas. La vibración de partículas atómicas en la superficie solar produce ondas electromagnéticas que viajan a través del vacío interestelar para alcanzar, entre otros cuerpos celestes, a nuestro planeta.

Finalmente podemos concluir que existen tres tipos de ondas, de las que podemos resumir lo siguiente:

- Las ondas transversales se movilizan perpendicularmente al movimiento y solo pueden propagarse en medios sólidos.

- Las ondas longitudinales se mueven de forma paralela al movimiento y pueden propagarse en sólidos, líquidos y gaseosos.

- Y las ondas de superficie son sometidas a movimientos circulares, se podría decir que son una mezcla de ondas transversales y longitudinales.

Figuera, J. (2009). Física, Texto y problemario. Caracas: Ediciones CO-BO.

Serway, R & Jewett, J. (2005). Física para Ciencias e Ingenierías, Volumen II. México: International Thomson Editores, S.A

Nota: Algunos de los diagramas presentados en esta publicación son diseñados y editados por mi persona utilizando elementos e imágenes del programa Microsoft Power Point.