Qué son las ondas

Aunque la difinición que voy a dar es demasiado amplia* (habitualmente se arranca de casos más particulares) me parece que posee un elemento muy importante como para dejar de lado: una onda es el movimiento de una perturbación, una señal, o de una cantidad de energía, o de cualquier cosa que no sea materia.

Un ejemplo de esto -bastante clásico por cierto- es la ola en la tribuna de un espectáculo deportivo (fútbol, qué otro). Mirá el esquema.

De modo que acá tenés algo que viaja de izquierda a derecha, una señal, o llamalo como quieras... pero que no es materia (en este caso representada por la gente) que no modifica su posición.

Las olas en el agua también son ondas. El rumor, si querés, podés considerarlo una onda. Hay dos ondas muy famosas: la luz y el sonido; ahí también hay algo que viaja, pero que no es materia.

DOS TIPOS DE GRAFICOS ABOMINABLEMENTE PARECIDOS

A partir de ahora vas a tener que estar muy atento, porque las ondas se describen típicamente con dos gráficos tramposamente parecidos, pero que muestran cosas absolutamente diferentes.

Perturbación en función de la posición

Volvamos al ejemplo de la ola, pero suponete que en lugar de tener una fila de 23 espectadores, son millones y, además, diminutos. Lo más práctico para representar esa fila es con una línea llena.

Ahí los tenes, los millones de espectadores de la fila (el rojo te marca la posición en que estaba nuestro diablito). En las ordenadas (y) se indica la perturbación, que en nuestro caso podría ser cuánto ascienden las cabezas; y en absisas (x) las posiciones de todos los espectadores. Este gráfico es una instantánea de la fila. En el ejemplo que yo grafiqué arriba, podría ser la foto del cuarto renglón, sacada inmediatamente después de que la ola abandonó al pibe.

Perturbación en función del tiempo

Este gráfico, en cambio, nos muestra toda la película... pero para un solo espectador, para una sola partícula material.

Las ordenadas cuentan lo mismo que en el anterior... pero las abscisas nos indican el transcurrir del tiempo. En nuestro ejemplo, podría tratarse del gráfico que muestra la perturbación del espectador que está al lado del niño. Fijate: desde el comienzo de la película hasta un rato largo después, casi llegando a la mitad de la película, el tío permanece sentado. Cuando la ola pasa el hombre se para. Al toque se sienta y así vuelve a quedar, sentado, hasta que la película termina.

¿Entendiste que los dos gráficos cuentan cosas totalmente diferentes? Bien, la única diferencia que vas a encontrar en los ejercicios es el nombre de la variable en las abscisas, x o t. Ojito.

CHISMES IMPORTANTES

• La velocidad con la que avanzan las ondas recibe el nombre de velocidad de propagación.
• La velocidad de propagación de las ondas depende del medio en que se propagan... luego, si el medio es uniforme y no cambia, la velocidad de propagación de las ondas será constante, lo cual representa la situación más común en la física.
• Cuando las ondas viajan en un plano o en un volumen, y no en una línea (como en los ejemplos de esta página), suelen viajar todas juntas. Ese avance conjunto genera una propiedad muy llamativa denominado frente de onda. Si en el ejemplo de esta página yo tomo cuatro o cinco filas de la tribuna en lugar de una sola, entonces el fenómeno es más visual ya que no es uno el que se levanta en cada momento sino que son cuatro o cinco, simultáneamente, uno en cada fila ¡y en la misma columna!

• El impulso nervioso es una onda bastante compleja... pero se trata inequívocamente del contagio de cierre y apertura de canales acomodados en la membrana de las células. Ahí los espectadores son los canales.

• ¿De dónde viene que la palabra onda se haya elegido para este fenómeno?
• ¿Será posible que exista una onda en ausencia total de materia? Si así fuera... ¿será necesario redefinir lo que es una onda?