Física para Bachillerato: Ondas. Segunda parte.

Ondas en una cuerda

¿Qué sucede cuando una onda llega al otro extremo de la cuerda?

a) Con dos extremos fijos:

Consideremos una onda incidente que se dirige hacia la derecha y choca contra el soporte fijo. Luego del choque, regresa hacia la izquierda. Este cambio en la dirección de la propagación se denomina reflexión de una onda, y en este proceso la onda que regresa se denomina onda reflejada.
En este fenómeno se observa que la onda incidente y la onda reflejada están invertidas una con respecto a la otra y tienen: la misma velocidad de propagación, la misma frecuencia y la misma amplitud.

Onda que se propaga hacia el extremo fijo de la cuerda.

b) Con un extremo fijo (izquierda) y uno libre (derecho):

Supongamos que el extremo de la cuerda esta unido idealmente a un anillo que puede desplazarse sin fricción a lo largo de la barra. Se observa que la onda se refleja sin invertirse conservando además su forma y su velocidad de propagación.

Si la reflexión ocurre cuando el extremo de la cuerda esta libre, la onda reflejada no se invierte.

¿ Y cuando la cuerda está unida al extremo de una cuerda más pesada?

Onda que viaja hacia la derecha por una cuerda ligera atada a una cuerda más pesada.

La dirección de propagación de la onda es de izquierda a derecha, o sea de la cuerda liviana hacia la cuerda pesada . Cuando la onda incidente llega al punto donde se unen las dos cuerdas (separación de los dos medios, donde la cuerda liviana corresponde al medio menos denso y la cuerda pesada como medio más denso); se observa que parte de la onda se refleja y parte se transmite. Tanto la amplitud de la onda reflejada como la amplitud de la onda transmitida son menores que la amplitud de la onda incidente. La onda reflejada conserva su velocidad mientras que la transmitida tienen una velocidad de propagación que depende de la naturaleza del medio. La onda reflejada tienen un cambio de fase de 180ª (se invierte) mientras que la transmitida no tiene cambio de fase.

¿ Y cuando la cuerda está unida al extremo de una cuerda más liviana?

Onda que viaja hacia la drecha por una cuerda pesada unida a una cuerda ligera o liviana

Este caso corresponde cuando una onda pasa de un medio más denso a un medio menos denso. Se observa que parte de la onda incidente se transmite y parte es reflejada; la onda reflejada no se invierte; las amplitudes de las ondas reflejada y transmitida son diferentes a la de la onda incidente. La velocidad de la onda transmitida dependerá del medio de propagación, en tanto que la velocidad de la onda reflejada no varía por propagarse en el mismo medio.

Interferencia