Una onda progresiva o viajera se aleja de la fuente, o se mueve con relación a un sistema de coordenadas en un fluido, o avanza sobre la superficie del mar o a una profundidad intermedia. Una onda estacionaria o estacionaria permanece en una posición constante.
Una onda progresiva se propaga a través de un medio homogéneo; una onda progresiva plana está representada por la ecuación de onda:
[matemáticas] {\ displaystyle {\ partial ^ {2} u \ over \ partial t ^ {2}} = c ^ {2} {\ partial ^ {2} u \ over \ partial x ^ {2}}} [ /matemáticas].
- ¿Qué es una función de onda? ¿Cuál es la diferencia entre la función de onda y la densidad de probabilidad?
- ¿Hay alguna excepción al principio de incertidumbre de Heisenberg?
- ¿Te interesa la física a escala astronómica o a escala cuántica?
- ¿Qué representan intuitivamente la longitud de onda / frecuencia de una onda de materia?
- Me han dicho que la mecánica cuántica puede calcular exactamente lo mismo que la mecánica newtoniana, pero es extremadamente engorrosa. ¿Se hizo esto alguna vez?
[matemática] u [/ matemática] es el desplazamiento de partículas a una distancia [matemática] x [/ matemática] desde un punto fijo a lo largo de la dirección de propagación, [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la onda, [matemática] t [/ math] es el momento.
La solución de la ecuación de onda para una onda armónica progresiva plana es:
[matemáticas] \ displaystyle u = a \ sin \ left (\ frac {2 \ pi} {\ lambda} (ct – x) \ right) [/ math]
donde [math] a [/ math] es la amplitud o el desplazamiento máximo de partículas, [math] \ lambda [/ math] es la longitud de onda.
A continuación se muestra una animación de una onda sinusoidal viajera (fuente de la imagen: Doing Physics with Matlab).
Una onda estacionaria (o estacionaria) que incide normalmente en un límite del medio transmisor se refleja total o parcialmente, la onda reflejada se superpone a la onda incidente y crea un patrón de interferencia de nodos y antinodos.
La combinación de onda incidente y reflejada se expresa mediante una ecuación de la forma:
[matemáticas] \ displaystyle u = -2 a \ sin \ left (\ frac {(2 \ pi) x} {\ lambda} \ right) \ cos \ left (\ frac {(2 \ pi) ct} {\ lambda } \ right) [/ math]
A continuación se muestra una animación de onda estacionaria en el medio estacionario con nodos de onda marcados (fuente de la imagen: Archivo: Onda estacionaria.gif – Wikipedia):
Aquí hay más aclaraciones sobre las diferencias entre las ondas progresivas y las ondas estacionarias:
Olas progresivas
La perturbación producida en el medio viaja hacia adelante y se transfiere de una partícula a la siguiente. Cada partícula ejecuta el mismo tipo de vibración que la anterior, aunque no al mismo tiempo.
La amplitud de cada parte es la misma pero la fase cambia continuamente,
Ninguna partícula está en reposo de forma permanente. Diferentes partículas alcanzan el estado de descanso momentáneo en diferentes instantes,
Todas las partículas alcanzan la misma velocidad máxima cuando pasan a través de sus posiciones medias.
En el caso de una onda longitudinal progresiva, todas las partes del medio experimentan una variación similar de densidad, una tras otra. En cada punto habrá una variación de densidad.
Hay un flujo de energía a través de cada plano en la dirección de propagación.
Ondas estacionarias
No hay movimiento hacia adelante de la perturbación ya que ninguna partícula transfiere su movimiento al siguiente. Cada partícula tiene su propia vibración característica.
Las amplitudes de las diferentes partículas son diferentes, desde cero en los nodos hasta el máximo en los antinodos. Todas las partículas en un segmento dado vibran en fase pero en fase opuesta con respecto a las partículas en el segmento adyacente.
Las partículas en los nodos están permanentemente en reposo, pero otras partículas alcanzan su posición de reposo momentáneo simultáneamente.
Todas las partículas alcanzan su propia velocidad máxima al mismo tiempo cuando pasan a través de sus posiciones medias.
En el caso de una onda estacionaria longitudinal, la variación de densidad es diferente en diferentes puntos, siendo máxima en los nodos y cero en los antinodos.
La energía no se transporta a través de ningún plano.
Fuente: Ondas progresivas y ondas estacionarias.
Y aquí hay un video tutorial sobre ondas progresivas y estacionarias:
Consulte también los siguientes enlaces relacionados:
¿Cuál es la diferencia entre las ondas progresivas y las ondas estacionarias? – Estudio de preguntas
Ondas itinerantes vs Ondas estacionarias
Onda estacionaria – Wikipedia
