Clasificación de las ondas
Pueden ser clasificadas de distintas formas, dependiendo de los factores que se tengan en cuenta para hacerlo o dependiendo de su materia la cual varia dependiendo de la onda o de su forma de propagación a través de los elementos.
En función del medio de propagación
Mecánicas (medio material): las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (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. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.
No mecánicas (medio no material): son aquellas que no necesitan de un medio elástico, se propagan por el vacío. Dentro de estas ondas se encuentran las electromagnéticas.
En función de su propagación
Escalares: es una magnitud, sin dirección ni sentido. Por ejemplo, la presión en un gas, o la onda emitida por las partículas elementales del átomo.
Vectoriales: la magnitud tiene una dirección y un sentido.
Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transporta la onda es paralelo a la dirección de propagación de la misma. Por ejemplo, el sonido.
Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas (son ondas transversales perpendiculares entre sí).
En función de su periodicidad
Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda conoidal.
Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.
En función de su frente de onda
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.
Ondas bidimensionales o superficiales: 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 la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él.
Ondas tridimensionales o esféricas: 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 (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.
Hay distintos tipos de ondas:
Las ondas armónicas son ondas cuya forma puede describirse mediante funciones seno o coseno. Estas ondas tienen tres parámetros que las determinan:
Amplitud: El máximo valor de energía que pueden tomar.
Frecuencia: La cantidad de veces por segundo en que la onda alcanza un valor dado de energía.
Fase: Determina el valor de energía en un instante inicial; este parámetro es de interés según la aplicación.
La forma matemática es: A x Seno (2 x PI x F + P)
Siendo A la amplitud, PI=3,14 , F la frecuencia y P la fase.
Un ejemplo de onda es el sonido, tiene un valor máximo que se repite a una determinada frecuencia. La nota musical "LA" tiene una frecuencia de 440 veces por segundo, y la amplitud de la misma es lo que determina el volumen con que suena. La fase no tiene consecuencias en sonidos monofónicos.
Una cuerda de guitarra que toca un LA vibra 440 veces por segundo, y cuanto más se la desplace de su posición de reposo, mayor será la amplitud de la vibración y en consecuencia mayor su volumen.
