Onda

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{{#category_index:W|wave}} Una perturbación que es propagada a través de un cuerpo o superficie de un medio, sin involucrar movimiento neto de material. Las ondas son habitualmente caracterizadas por su periodicidad (Figura W-2). La expresión general para una onda plana en coordenadas rectangulares es:

,

donde f y g son funciones cualquiera y l, m y n son coseno de la dirección de movimiento.

Para ondas esféricas, la expresión general es

donde r es la distancia a la fuente. Amplitud de onda es habitualmente definida como el desplazamiento desde el punto de equilibrio o posición nula. La amplitud RMS es la raíz medio cuadrática del desplazamiento, que es veces el valor pico de amplitud para ondas sinusoidales. El pico de onda o cresta es el punto de donde el desplazamiento en mayor (en sentido positivo) que los puntos adyacentes, y el valle es el punto de mayor desplazamiento entre los adyacentes (en sentido negativo). La altura de onda es la diferencia entre sucesivos pico y valle. La longitud de onda () es la distancia perpendicular al frente de onda, entre puntos similares del tren de ondas. El número de onda es el número de ciclos por unidad de distancia, es la reciproca de la longitud de onda (algunas veces definido como , denominado con el símbolo ). Las ondas de cuerpo se transmiten a través de la materia o el medio, y ondas de superficie o interfaz son las que se propagan por el contorno. Las ondas de cuerpo pueden ser ondas P (ver) o ondas S (ver). La energía de la onda que viaja parcialmente como onda-P y parcialmente como onda-S es llamada onda convertida. Las ondas de superficie o interfaz pueden viajar de distintos modos, el más común de los cuales es ondas Rayleigh (ver) o pseudo-Rayleigh. Otras ondas de superficie incluyen ondas Love (ver), ondas hidrodinámicas,ondas acopladas, y ondas Stoneley. Una onda tubular (ver) es una onda de superficie que viaja en la superficie del pozo. Ver también notación de onda. El movimiento de onda en un punto es descripto matemáticamente a veces, en términos de sus componentes armónicas:

,

o bien, en notación compleja:

,

donde Cn es la amplitud, n es un entero, f es la frecuencia, es el ángulo de fase, y .


FIG. W-2. Definiciones de ondas. Para sinusoides, (a) cómo varía el desplazamiento con el tiempo en un punto; (b) cómo se ve una onda en diferentes lugares en un instante dado. (c) Si el frente de onda se aproxima con un ángulo, la longitud de onda aparente difiere de la longitud de onda verdadera. Para ondas no periódicas, (d) el periodo dominante se define como el tiempo entre valles (o crestas) principales adyacentes; (e) la longitud de onda dominante se mide de manera similar.