En este artículo, analizaremos detalladamente la diferenciación entre ondas transversales y ondas longitudinales con una explicación detallada.
Dependiendo de la propagación de las ondas con los movimientos vibratorios de la partícula, las ondas se diferencian en dos; las ondas longitudinales y las ondas transversales.
| Onda transversal | Onda longitudinal |
| La ola tiene cresta y valle. | La onda tiene compresión y rarefacción. |
| La propagación de una onda es paralela a la dirección de movimiento de las moléculas que vibran. | La propagación de la onda es perpendicular a la dirección de movimiento de las moléculas que vibran. |
| Una onda transversal no puede viajar a través de un fluido y se propaga desde medios sólidos y sobre las superficies líquidas. | Las ondas longitudinales pueden viajar a través de cualquier medio, ya sea sólido, líquido o gaseoso. |
| La propagación de las ondas transversales depende del desplazamiento de las moléculas que vibran junto con la distancia | La propagación de la onda longitudinal depende de la densidad del medio. |
| El gráfico para la onda transversal será el gráfico de distancia de desplazamiento v/s | El gráfico para la onda longitudinal será densidad v/s gráfico de distancia |
| La densidad y la presión no varía en este caso. | La presión y la densidad de las olas es máxima en la región de compresión y varía periódicamente |
| Ejemplos de ondas transversales son las ondas en el agua, la luz solar, las ondas electromagnéticas, la vibración de cuerdas, las ondas oceánicas, etc. | Ejemplos de ondas longitudinales son las ondas sonoras, los tambores, los truenos, los terremotos, los tsunamis, las ondas ultrasónicas, etc. |
| También se les llama ondas de corte u ondas S. | También se denominan ondas de presión, ondas de compresión, ondas primarias u ondas p. |
| La frecuencia y la longitud de onda son constantes a lo largo de la propagación de una onda. | La frecuencia de la onda es máxima en la región de compresión. |
| Esta onda actúa en dos dimensiones, la propagación de la onda en un eje y el movimiento de las partículas en otro. | Estas ondas actúan solo en una dimensión ya que la dirección de la onda y el movimiento de la partícula están en el mismo plano. |
| Una onda transversal se puede polarizar | Las ondas longitudinales no se pueden polarizar. |
¿Qué es la onda transversal?
Una onda transversal penetra en una dirección que forma 90 grados con la trayectoria debido a las oscilaciones de las partículas.
Las ondas transversales se forman debido a la vibración de las partículas. Si el movimiento de las partículas que vibran está en el eje y, la onda se propagará en el eje x.
Las ondas transversales también se denominan ondas de corte, ya que estas ondas pueden provocar la deformación del objeto sobre el que se atraviesan estas ondas. Se sostienen por la distancia más corta y no pueden penetrar desde medios fluidos aunque viajan sobre los líquidos. Pueden viajar solo de estado sólido.
Lea más sobre la 4+ Ejemplos de refracción de ondas: información detallada y hechos.
¿Qué es una onda longitudinal?
El movimiento de las ondas longitudinales es a lo largo del camino recorrido por las partículas vibrantes.
La energía de las moléculas que vibran se transmite a las siguientes moléculas en el camino y, por lo tanto, la onda se propaga junto con ella.
La las ondas longitudinales pueden viajar a través de cualquier medio y, por lo tanto, viaja a una distancia más larga. A diferencia de la onda transversal, la onda longitudinal consta de regiones de compresión y rarefacción en lugar de valle y cresta, respectivamente. La densidad de ondas es más alta en la compresión que en la rarefacción.
Diferencia entre frecuencia y longitud de onda de una onda transversal y una onda longitudinal
La longitud de onda de una onda transversal es una longitud entre dos crestas o valles posteriores y es consistente con el tiempo a lo largo de la propagación. La amplitud de la onda puede disminuir en el momento de desaparecer, pero la longitud de onda es constante. La frecuencia de la onda transversal permanece constante a través de la propagación de la onda.
La frecuencia de la onda longitudinal es más alta en la región de compresión que en la de rarefacción. La densidad de la onda es menor en la región de rarefacción y, por lo tanto, la presión es mínima, mientras que la presión es mayor donde la densidad de las ondas es mayor. Debido a la diferencia de presión se genera calor, por lo que se requieren condiciones de temperatura constante, lo cual es fundamental para la propagación de ondas a mayor distancia.
Lea más sobre la Efecto de la refracción en la frecuencia: cómo, por qué no, hechos detallados.
¿Qué son las ondas sísmicas?
Las ondas sísmicas son de dos tipos, ondas s y ondas p. La onda s es una onda transversal y la onda p es una onda longitudinal.
Las ondas sísmicas se generan debido a las actividades de la tectónica de placas como una erupción de magma, movimiento de placas que provoca placas convergentes o divergentes, terremotos, deslizamientos de tierra, explosivos, etc.
Estas son ondas de baja frecuencia que en su mayoría ni siquiera son sentidas por los seres humanos. Los sismómetros se utilizan para rastrear la onda y recibir alertas de actividades debajo de la corteza terrestre. Bueno, una onda p llamada onda primaria es la primera que se traza en el sismómetro, que es una onda longitudinal.. A medida que el magma fundido asciende, el movimiento de las partículas produce ondas vibratorias. TLas ondas longitudinales son capaces de atravesar cualquier medio, cruzando así la astenosfera, y son rastreados en sismómetros que dan la alerta evidencial de actividad volcánica antes de que el mito golpee la corteza superficial.
Mientras que las ondas de corte no pueden penetrar la astenosfera en estado líquido, que es rica en magma fundido tetrahidratado. Incapaz de atravesar, la onda s, también llamada onda secundaria, solo puede viajar a través de rocas sólidas. Da una idea de solo las actividades que suceden en la corteza terrestre.
Lea más sobre la Efecto de la refracción en la longitud de onda: cómo, por qué, hechos detallados.
Dirección de Propagación de Ondas Transversales y Ondas Longitudinales
Si la oscilación de las partículas está en el eje y, entonces la onda transversal se propagará en el eje x.. la onda transversal siempre viaja en un ángulo de 90 grados con respecto al movimiento de las partículas vibrantes.
Si la oscilación de la partícula está en el eje x, entonces la onda longitudinal viajará en el eje x. La onda longitudinal viaja en un plano que forma un ángulo de 180 grados con la dirección de movimiento de las moléculas que vibran.
Polarización de Onda Transversal y Longitudinal
La polarización es un método para evitar las vibraciones de una onda restringiéndola a una dirección de propagación.
Se dice que la fuente está polarizada si las vibraciones de la fuente incidente están confinadas solo en una dirección en la polarización.
Las ondas transversales cuando pasan desde una rendija vertical y una rendija horizontal, las ondas atravesarán sin polarizar desde la primera rendija y luego avanzarán hacia la rendija horizontal; ninguna vibración de la partícula pasará a través de cero amplitud de una onda. Por tanto, las ondas transversales pueden polarizarse.
Crédito de la imagen: Pixabay
Cuando las ondas longitudinales se hacen incidentes en las rendijas con la misma posición en lugar de las ondas transversales, la onda atraviesa ambas rendijas sin polarizarse.
Lea más sobre la Polarización perpendicular: varias entidades y hechos.
Gráfica de una Onda Transversal y una Onda Longitudinal
El gráfico de la onda transversal se puede trazar como un desplazamiento de la onda debido al patrón de vibración de las partículas frente a la distancia recorrida por la onda.
El gráfico muestra las variaciones de la onda junto con la distancia. La onda transversal también se puede trazar en un gráfico de desplazamiento v/s tiempo para mostrar el desplazamiento de la onda a lo largo del tiempo.
Como la densidad de las ondas varía en las ondas longitudinales, las variaciones de densidad debidas a la compresión y rarefacción de la onda se observan trazando un gráfico de densidad v/s distancia como se muestra a continuación para ondas longitudinales.
El gráfico anterior muestra las variaciones en la densidad de las ondas debido a la compresión y rarefacción de la onda junto con la distancia.
Preguntas frecuentes
Q1. Un alambre de latón de 100 cm de longitud se arranca aplicando una tensión de 250 N a la cuerda. La masa de la cuerda es de 0.25 gramos. Calcule la velocidad de la onda transversal generada en el alambre.
Dado: m=1.25 gramos
T = 250 N
L = 100 cm = 1 m
La masa por unidad de longitud es m/l=1.25/1=1.25 gramos
La velocidad de la onda transversal viene dada por la ecuación
v=√T/m
v=√(250N/1.25g)
v=200m/s
La velocidad de la onda transversal es de 200 m/s.
¿Cuál es la longitud de onda de la onda transversal?
Una onda está formada por la cresta y el valle.
La longitud de onda de la onda transversal es el desplazamiento de la partícula para completar una oscilación. En un gráfico, es la longitud del camino entre crestas o valles.
¿Qué son la compresión y la rarefacción?
La compresión y rarefacción de una onda se forman debido a la diferencia de presión experimentada en la propagación de la onda.
Esto se debe a la hecho de que la densidad de las ondas en la región de compresión es mayor donde la presión que se siente es mayor en comparación con la región de rarefacción.
Si la propagación de la onda transversal es en la dirección y, ¿en qué dirección se mueven las partículas?
La propagación de la onda forma un ángulo de 90 grados con la trayectoria trazada por las partículas en vibración.
Por lo tanto, el movimiento de la partícula tiene que ser en el plano yz, ya que ambos planos son perpendiculares al eje direccional x.
¿Qué olas se producen durante un tsunami?
Tanto las ondas longitudinales como las transversales se producen debido a los tsunamis.
Las ondas transversales se generan en el fondo oceánico debido a las ondas secundarias producidas desde el suelo oceánico. Estas ondas transversales se convierten luego en ondas longitudinales a medida que se acercan a la orilla del mar.
¿Por qué las ondas transversales solo pueden propagarse desde medios sólidos y no desde medios gaseosos?
Una onda transversal se propaga a través de los sólidos y en la superficie de los líquidos.
Una onda transversal se genera a través de la deformación del sólido, ya que el sólido tiene un módulo de corte y, por lo tanto, se somete a esfuerzos, los líquidos o los gases no poseen este, ya que no tienen una forma definida.
Lea también
- ¿Cómo funciona un sensor de microondas?
- Cómo calcular la energía de las ondas sísmicas.
- Tipos de ondas electromagnéticas
- ¿Cuál es la velocidad de una onda transversal?
- ¿Cómo se producen las ondas de luz?
- Cómo medir la energía en un detector de ondas gravitacionales
- ¿Cambia la amplitud de la onda?
- ¿Las ondas transversales son mecánicas?
- Ecuaciones de ondas sonoras
- Ejemplo de interferencia destructiva de ondas
Hola, soy Akshita Mapari. He hecho M.Sc. en física. He trabajado en proyectos como Modelado numérico de vientos y olas durante un ciclón, Física de juguetes y máquinas de emoción mecanizadas en parque de atracciones basados en la Mecánica Clásica. He seguido un curso sobre Arduino y he realizado algunos mini proyectos en Arduino UNO. Siempre me gusta explorar nuevas zonas en el campo de la ciencia. Personalmente creo que aprender es más entusiasta cuando se aprende con creatividad. Aparte de esto, me gusta leer, viajar, rasguear la guitarra, identificar rocas y estratos, fotografiar y jugar al ajedrez.