Cuáles son las áreas de compresión y rarefacción en las ondas

Escrito por John Papiewski ; última actualización: February 01, 2018
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Las ondas pueden ser de dos tipos básicos: transversales, o el movimiento hacia arriba y hacia abajo, y longitudinales, o la compresión de materiales. Las ondas transversales son como las olas del mar o las vibraciones de una cuerda de piano en las que puedes ver su movimiento. Las ondas de compresión en comparación, son invisibles capas alternas de moléculas comprimidas y enrarecidas. Las ondas de sonido y los golpes viajan de esta manera.

Ondas mecánicas

Las ondas de compresión pueden viajar sólo a través de algún tipo de medio material, tal como el aire, el agua o el acero. Un vacío no pueden llevar las ondas de compresión ya que no tiene fondo para conducir la energía. Su dependencia de un medio significa que estos son ondas mecánicas y el medio que determina su velocidad de movimiento. La velocidad del sonido a través del aire, por ejemplo, es de 346 metros por segundo. Un material denso, tal como acero conduce el sonido a 6.100 metros por segundo.

Ondas de comprensión

Si pudieras ver una onda de compresión moverse a través del aire, veríamos una superficie de moléculas comprimidas en el sentido en que la onda viajaba. Las moléculas cada vez más se enrarecen más después del punto de máxima compresión, hasta que aparece un área de baja presión que tiene menor número de las moléculas de aire. El aire se hace cada vez más denso después de ese punto hasta llegar a una compresión máxima de nuevo. La distancia entre los puntos máximos de compresión o rarefacción es una longitud de onda. A medida que la frecuencia de una onda aumenta, su longitud de onda se hace más corta.

Interferencia

Dos o más ondas, cruzando el mismo punto en un medio, interfieran unas con otras. Esto se puede ver si se te caen dos piedras en un estanque quieto; las ondulaciones se extienden y se superponen entre sí. Lo mismo sucede con las ondas de compresión. Si un punto de compresión encuentra un punto rarificado, los dos se anulan entre sí. Si los dos puntos de compresión se encuentran, se refuerzan entre sí, creando un punto que tiene el doble de la presión.

Ondas de choque

Un avión que se mueve a través del aire más rápido que la velocidad del sonido produce una explosión sónica. A medida que el avión se mueve hacia adelante, las moléculas de aire se acumulan en frente de ella, como la nieve delante del arado. Las capas comprimidas y de aire rarificado no se mueven en línea recta desde la fuente, a medida que con el sonido. La onda de choque forma un patrón en forma de cono con la punta justo por delante del avión, y las ondas de compresión salen detrás de él en círculos cada vez más grandes.

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