La interferencia de dos ondas con la misma frecuencia y amplitud viajando en sentido contrario se puede obtener por superposicion de la onda incidente y su reflejada en una frontera de separacion. Utilizar diferentes valores del coeficiente de reflexion nos va a permitir simular una superposicion de ondas viajando en sentido contrario con igual o diferente amplitud. Consideremos una cuerda limitada en su extremo derecho y en ella la interferencia de una onda incidente con su reflejada La onda resultante de la pantalla corresponde inicialmente a un coeficiente de
reflexión 0,5 como podemos comprobar visualizando separadamente la onda
incidente y la onda
reflejada. En este caso un elemento
de cuerda oscila desde su posicion de equilibrio y aparentemente la onda avanza hacia la
derecha aunque de forma diferente a la onda incidente. Para poder apreciar mejor porqué
son distintas, dejemos la traza
marcada el tiempo suficiente para apreciar el area limitada por la envolvente de la
amplitud. Esta envolvente es una linea curva donde se aprecian vallles y crestas, lo cual
pone de manifiesto que la oscilacion de un punto de la cuerda alcanza un valor máximo (o
amplitud) que depende de la posicion aunque no del tiempo transcurrido.(Pausa On
/ Off).
Cuando el valor absoluto del coeficiente de reflexión es igual a la unidad la reflexion es total. En la cuerda cualquiera de los casos, extremo libre o extremo fijo, la linea que delimita la amplitud es similar Coef. R =+1 / (Traza On / Off) / (Pausa On / Off). Coef. R =-1 / (Traza On / Off) / (Pausa On / Off). Esta forma de la envolvente indica que los puntos de la cuerda oscilan con
una amplitud diferente según la posicion, la cual va desde un valor nulo a un valor
máximo igual al doble de la amplitud incidente. En este caso la superposicion de ondas da
lugar a una ONDA ESTACIONARIA porque existen puntos en reposo permanente -NODOS- a través
de los cuales no puede haber, en consecuencia, transporte de energia. Los puntos de la
cuerda que alcanzan un desplazamiento máximo se les conoce como ANTINODOS o VIENTRES. La
separacion entre los nodos (o entre los antinodos) es media longitud de onda y la
distancia de nodo a vientre un cuarto de longitud de onda. Para cualquier valor intermedio del coeficiente de reflexión obtenemos lo que llamamos una ONDA PARCIALMENTE ESTACIONARIA. Visualicemos por ejemplo dos casos CoefR =+0.25 /(Traza On /Off) / (Pausa On /Off). CoefR =+0.75 /(Traza On /Off) / (Pausa On /Off). de los cuales podemos comprobar como a un coeficiente de reflexión menor corresponde una onda resultante con menor amplitud máxima y mayor amplitud mínima. En un medio sin fronteras, no hay restricción sobre las frecuencias o
longitudes de onda de las ondas estacionarias, asi lo podemos comprobar en la reflexion
total y otra
frecuencia (si prefiere observelo con Traza
On / Off)
. Supongamos que empieza a generarse una nueva onda justo cuando llega un valle de la reflejada, esto ocurre cuando el tiempo que toma una pulsacion en el viaje de ida y vuelta es múltiplo del periodo de vibracion. Se genera una onda estacionaria pero con la diferencia de que en este caso ambos extremos permanecen fijos debido a que la amplitud de vibracion es mucho menor que la de la onda estacionaria. Estas condiciones de frontera imponen restricciones a las frecuencias dando lugar a las ONDAS ESTACIONARIAS RESONANTES. [Inicio Página] [5. Superposicion de ondas ] [ Menu Principal ] |