Depende de qué tipo de olas estamos hablando.
Primero veamos las ondas EM. Las ondas EM son (en su forma más simple) las soluciones de las ecuaciones de Maxwell en el vacío. Sin entrar en demasiadas matemáticas, es suficiente decir que al resolver estas ecuaciones se obtiene una solución muy general. También puede ver los llamados modos propios de la ecuación, que son soluciones que oscilan a una frecuencia constante en el tiempo. En resumen, obtenemos ondas planas caracterizadas por una frecuencia (constante) [matemática] \ omega [/ matemática] y un vector de onda [matemática] \ vec {k} [/ matemática]:
[matemáticas] u (\ vec {x}, t) \ sim \ exp [i (\ vec {k} \ cdot \ vec {x} – \ omega t)]. [/ matemáticas]
Cualquier solución de la ecuación de onda puede representarse o dividirse en tales modos propios. Esta solución tiene que satisfacer las ecuaciones de Maxwell, por supuesto; y al enchufarlo encontramos que, en el vacío, tanto el campo eléctrico como el vector de inducción magnética no deben apuntar en la dirección de propagación de la onda (descrita por el vector de onda [math] \ vec {k} [/ math] ) Esto significa que en el vacío solo son posibles las ondas EM transversales, no hay ondas EM longitudinales.
Por otra parte, cuando pasamos de un entorno de vacío a un material, descubrimos que también se permiten soluciones longitudinales: podemos crearlas simplemente iluminando cualquier luz en un material adecuado. Pero las cosas se están volviendo más complicadas aquí y probablemente ni siquiera quisiste preguntar sobre las ondas electromagnéticas.
Así que echemos un vistazo a las ondas mecánicas. Se describen por una desviación, un pequeño movimiento alejado de la posición de equilibrio de los componentes del sistema mecánico. Basado en la dirección del vector que describe esta desviación en comparación con la dirección de propagación de la onda, hablamos de ondas longitudinales o transversales. Dado que, probablemente, estoy siendo innecesariamente complicado, podemos ver algunos ejemplos: una cadena pulsada dará como resultado una onda transversal. Cada segmento de mentira o átomo de una cuerda horizontal se moverá hacia arriba y hacia abajo debido a la onda mecánica. Sin embargo, la onda se propaga a lo largo de la dirección de la cuerda, horizontalmente. Ese es un excelente ejemplo de una onda transversal.
El sonido, por otro lado, es una onda longitudinal. Una rápida diferencia de presión induce a las moléculas de aire a moverse hacia el área de baja presión. Después de una fracción de segundo, hay muchas partículas allí y el aire, ahora de alta presión, empuja al aire a su lado, propagando la ola. Mejor mira algo como esto
(fuente: docsity.com)
La cuestión es que las partículas de aire individuales están unidas de forma muy flexible. En la animación anterior, si una partícula se moviera verticalmente, realmente no afectaría el panorama general. Cada partícula individual se mueve, más o menos, horizontalmente hacia atrás y hacia el fuerte, y a lo largo de su camino choca con otras partículas, induciéndolas a moverse horizontalmente: la onda resultante es longitudinal.
Tanto el sonido como la vibración de una cuerda son una onda mecánica. Y cuando nos movemos a los sólidos, nuevamente encontramos que las ondas transversales y longitudinales son aceptables. Cuando golpeas una varilla de acero con un martillo, el sonido será diferente según el lugar donde lo golpees. Si golpeas la base, se forman ondas longitudinales rápidas de alta energía que corresponden a un sonido de timbre más alto. Si lo golpeas desde un lado, se forman ondas transversales más lentas y de menor energía, que se traducen en un sonido más bajo. Según la geometría del objeto y el lugar donde lo golpeas, puedes producir de manera más efectiva una sobre la otra, pero generalmente las ondas transversales y longitudinales están presentes a la vez, por lo que no es fácil tener solo una u otra.
