5: Velocidad de onda

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Kyle Forinash and Wolfgang Christian

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Hay dos velocidades diferentes involucradas con la descripción de una ola. En capítulos anteriores vimos que los puntos individuales de una ola oscilan (arriba y abajo para ondas transversales, ida y vuelta para ondas longitudinales) con un simple movimiento armónico, al igual que las masas en resortes. Un punto en una onda transversal se mueve más rápido a medida que pasa por el punto de equilibrio, se ralentiza a medida que alcanza la amplitud máxima, se detiene, gira y aumenta la velocidad en sentido contrario. Entonces esta velocidad va cambiando con el tiempo; los puntos de la ola aceleran hacia arriba y hacia abajo.

Pero la velocidad de subida y bajada de un punto en una onda transversal no nos dice qué tan rápido se mueve la ola de un lugar a otro. La velocidad de ola,\(v\), es la rapidez con la que viaja la ola y está determinada por las propiedades del medio en el que se mueve la ola. Si el medio es uniforme (no cambia) entonces la velocidad de la ola será constante. La velocidad del sonido en el aire seco a\(20^{\circ}\text{C}\) es\(344\text{ m/s}\) pero esta velocidad puede cambiar si cambia la temperatura.

También es posible incluir la dirección y definir un vector llamado la velocidad de onda que es velocidad y dirección pero por ahora solo hablaremos de la velocidad de las olas.

Términos clave:

Velocidad de un punto en la onda, velocidad de la onda, velocidad de la onda, módulo volumétrico (compresibilidad), módulo de Young (rigidez), velocidad de ondas electromagnéticas, velocidad del sonido en diferentes medios, ondas lineales,\(v=\lambda f\), número de onda, frecuencia angular, índice de refracción.

5.1: Velocidad de onda
- 5.1.1: Velocidades de Diferentes Tipos de Ondas
- 5.1.2: Velocidad de una Simulación de Onda