2. movimiento ondulatorio - Tecnun

2. Movimiento Ondulatorio
2
∂ ξ
es igual a
2 . Por tanto, la 2º ley de Newton aplicada a esta sección de barra
∂t
queda
∂F
∂x
2
∂ ξ
= ρ A
[2.20]
2
∂t
que combinada con la ecuación [2.19] da lugar a
2
∂ ξ
2
∂t
=
2
E ∂ ξ
2
ρ ∂x
[2.21]
con lo que la velocidad de propagación de las ondas elásticas longitudinales en la
barra es igual a
E
v = [2.22]
ρ
2.5 Energía e intensidad de una onda
En todas las ondas analizadas hasta ahora, la propagación de la onda da lugar
a un movimiento de partículas (átomos ó moléculas) del medio a través del cual viaja
la onda, pero en promedio las partículas permanecen en su posición de equilibrio.
Como ya ha sido mencionado, en un movimiento ondulatorio no es materia lo que se
propaga sino una condición física descrita en términos de energía y cantidad de
movimiento. Se afirma entonces que cuando una onda se propaga a través de un
medio transmite energía y cantidad de movimiento.
Consideremos el caso de las ondas armónicas donde el desplazamiento del
equilibrio viene dado por ξ = ξ0sen(
kx − wt)
. Para una posición x dada tenemos la
ecuación de un oscilador armónico. Recordando el resultado de la energía total de un
oscilador y utilizando la densidad ρ en lugar de la masa total tendremos que la energía
por unidad de volumen ó densidad de energía u asociada al movimiento ondulatorio
viene dada por la ecuación
1 2 2
u = ρω ξ0
[2.23]
2
y se mide en Jm -3 . El transporte de energía por una onda se describe habitualmente
en función de la intensidad de la onda I definida como la energía que fluye por unidad
de tiempo a través de un área unitaria perpendicular a la dirección de propagación
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