DESCRIPCIÓN

Cuando una cuerda tensa se pulsa o se roza la perturbación resultante se propaga a lo largo de ella. Dicha perturbación consiste en la variación de la forma de la cuerda a partir de su estado de equilibrio: los segmentos de la cuerda se mueven en una dirección perpendicular a la cuerda y por tanto perpendicularmente a la dirección de propagación de la perturbación. Una onda en la que la perturbación es perpendicular a la dirección de propagación se denomina onda transversal.

EJEMPLOS Y SIMULACIONES

Ondas transversales en una cuerda

La siguiente simulación representa la propagación de una onda transversal, y con ella trataremos de mostrar las características esenciales del movimiento ondulatorio armónico.

Instrucciones

El programa  requiere introducir en el control de edición titulado Longitud de onda, el valor que le damos a la longitud de la onda, y en el control de edición titulado Velocidad de propagación, el valor que le damos a esta magnitud. Después se pulsa el botón Empieza y se observa la propagación de una onda armónica a lo largo del eje X, hacia la derecha.

1. Se observa que cualquier punto del medio, en particular el origen o extremo izquierdo de la cuerda, describe un Movimiento Armónico Simple, cuyo periodo podemos medir y comprobar que es igual al cociente entre la longitud de onda y la velocidad de propagación.

2. Pulsar el botón Pausa, para congelar el movimiento ondulatorio en un instante dado, y observar la representación de una función periódica, cuyo periodo espacial o longitud de onda, es la distancia existente entre dos picos consecutivos, dos valles, o el doble de la distancia entre dos nodos (puntos de corte de la función con el eje X). Comprobar que esta distancia es la misma que hemos introducido en el control de edición titulado Longitud de onda..

3. Para reanudar el movimiento pulsar en el mismo botón titulado ahora Continua.

4. Observar la propagación de la perturbación y en particular, de un pico señalado por un pequeño círculo, y su desplazamiento a lo largo del eje X. Comprobar, utilizando el botón titulado Paso, que se desplaza una longitud de onda en el periodo de una oscilación.

5. Sin cambiar la velocidad de propagación, modificar la longitud de onda y observar que a mayor longitud de onda, el periodo de las oscilaciones es mayor y la frecuencia menor, y viceversa.

CUESTIONES

a En el caso de una onda transversal, la perturbación es:

1. paralela a la dirección de propagación                                                                         

2. en el sentido opuesto a la dirección de propagación

3. perpendicular a la dirección de propagación

4. en el mismo sentido que la dirección de propagación

b Una onda transversal se propaga a lo largo de una cuerda. La velocidad de propagación de la onda es directamente proporcional a

1. la raíz cuadrada de la densidad lineal de masa de la cuerda                                                        

2. la raíz cuadrada de la tensión de la cuerda                                                       

3. la tensión de la cuerda                                                            

4. la densidad lineal de masa de la cuerda

c Cuando una onda armónica se desplaza a lo largo de una cuerda tensa, el movimiento de un punto de la cuerda es 

1. independiente del tiempo 

2. independiente de las condiciones iniciales del movimiento            

3. armónico simple 

4. independiente del punto de la cuerda considerado

d Si una onda armónica se propaga a lo largo de una cuerda, la relación entre la longitud de onda y el periodo depende de                

1. la tensión de la cuerda                                                                         

2. la densidad lineal de masa de la cuerda                   

3. las dos anteriores son ciertas   

4. la frecuencia de la onda

e A lo largo de una cuerda tensa se propagan ondas armónicas. A mayor longitud de onda la frecuencia de las oscilaciones es

1. mayor                                                            

2. menor                                            

3. la misma que a longitudes de onda menores                                                                

4. cada vez más próxima al periodo

  Soluciones:  a3   b2   c3   d3   e2  

RECURSOS MULTIMEDIA Y WEB

Si desea ampliar sus conocimientos, pueden resultarle útiles los recursos que se encuentran referenciados en el apartado del enlace