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Ondas unidimensionales

04/01/2017

ondas-unidimensionalesSe le llama ondas unidimensionales a las ondas que se propagan a través de sólo una dirección en el espacio. Si la onda se desplaza en una sola dirección única se dice que sus frentes de onda son paralelos y planos.

Las ondas unidimensionales más conocidas son las de los muelles en las cuerdas.

Características principales de las ondas unidimensionales


  • Se le llama onda plana y también onda monodimensional, debido a que su onda de frecuencia es constante y posee unos frentes de onda con superficies en fase constante. De igual forma sus planos son paralelos con una amplitud constante y normales al vector velocidad de fase.
  • Estas ondas se propagan en una sola dirección a través de todo el espacio teniendo frentes de ondas planos y paralelos. Tales como en las cuerdas y en los muelles.
  • El término de ondas unidimensionales también es usado para definir a aquellas ondas que son mayormente planas en un lugar o región específico que se encuentra localizado en el espacio.
  • Una onda electromagnética en función de fuente y de antena puede provocar campo que se acerque a ser plano ubicándose en una región de campo apartado y lejano.
  • Las ondas que son mayormente planas y se consideran como planas son emitidas a una distancia que queda lejos de la fuente original.

Onda Plana Uniforme


Se le llama onda plana uniforme, electromagnética y unidimensional cuando las intensidades del campo magnético y eléctrico aparecen en amplitudes continuas en las superficies de equifase. Este tipo de ondas sólo se encuentran en el espacio libre aproximadamente a una distancia infinita a la de la fuente.

Condiciones de entorno

Existe una manera o procedimiento para buscar la solución a las ecuaciones de Maxwell al dividir el espacio en dos regiones.

  • La primera consiste en usar las fuentes que producen los campos de región I y otras fuentes donde no existan corrientes ni cargas, esta es la región II.
  • En la última reunión mencionada el campo será una combinación de ondas en estado o forma plana.

La correcta solución de la ecuación de Maxwell va a ser la que lleve al pie de la letra las siguientes condiciones de contorno entorno en la superficie separada ( conocida como S ) ubicada entre las dos regiones.

Expresión matemática de la onda plana u onda unidimensional


Para representar una solución de ecuación de onda plana de forma compleja y matemática,  la ecuación se presenta de la siguiente forma: u ( x,t) = ae i ( k•x – wt )

  •  La i  es la unidad imaginaria.
  • La k es el vector de onda.
  • La w es la frecuencia angular.
  • La a es la amplitud compleja.

Normalmente la solución física de esta ecuación se encuentra usando la parte real de la expresión completa.

Ejemplos de ondas unidimensionales


  • El movimiento producido por un elástico luego de tensarlo.
  • El hilo de un teléfono de hilo.
  • Ondas unidireccionales en el muelle.
  • El movimiento de una cuerda al ser tocada mientras se mantiene en tensión.

Mas tipos de ondas

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