Sigue la ‘Onda’ (1): definición

Ondas en la superfície del agua

El concepto de onda es omnipresente en la sociedad. Es más, su utilización comercial, potenciada por Guillermo Marconi , ha cambiado la faz de la sociedad. Sin embargo, como suele pasar con la mayoría de términos que emanan de la ciencia, a menudo la población en general no es plenamente consciente de lo que significa.

En Física, el concepto de onda es extremadamente importante, y aparece en prácticamente todas las ramas de la ciencia. Puede utilizarse, incluso, para explicar algunos de los fenómenos que ocurren en el tráfico rodado. Claro, esa es la razón de ser de sacar el tema a colación en una página como esta, que esencialmente se dedica a evitar que nos matemos en la carretera; lo que formalmente recibe el nombre de seguridad vial.

En este primer artículo de la serie empezaremos por dar una buena definición de lo que es una onda. Hoy no veremos ninguna aplicación concreta al ejemplo de la circulación, pero en subsiguientes entradas las habrá, lo prometo.

Definición

Empecemos dando un repaso al concepto teórico de onda. Seré breve, porque sé que es aburrido. Una onda no es más que una perturbación (es decir, algún tipo de cambio) que se propaga a lo largo del espacio a cierta velocidad, sin que ello esté asociado al traslado de ninguna entidad material. Intentemos descodificar lo que significa.

¿Qué es una perturbación? La idea intuitiva que tenemos todos sobre la palabra da bastante en el clavo. Una perturbación representa el cambio repentino del estado de algo. Antes de la perturbación, el estado de ese algo era estable, no cambiaba (por lo menos, no demasiado). Después de la perturbación, volverá a ser estable.

Saltar a la comba La tradicional comba se basa en generar ondas que se transmiten por la cuerda

El tipo de perturbación más común es un simple desplazamiento. Usaremos el que, probablemente, es el ejemplo de onda más trillado de la historia: una cuerda. Si agitamos violentamente uno de sus extremos, lo que hacemos es básicamente perturbar el estado (cambiar su posición) de los átomos del extremo de la cuerda, ¿verdad?

Como los átomos del extremo están unidos fuertemente al resto de la cuerda, acabarán arrastrarán al resto de átomos. Por lo tanto, el resto de puntos de la cuerda seguirá el mismo movimiento, pero con algo de retraso. ¿Qué es lo que acaba pasando? Los diferentes puntos de la cuerda se van agitando, uno detrás de otro. Al verlo, nos da la impresión que la agitación se ha ido desplazando hacia adelante a cierta velocidad.

Ahora bien, los átomos de la cuerda acaban en el mismo sitio donde empieza. No se han trasladado a lo largo de la cuerda, se han agitado y han vuelto a casa. Al estar unidos entre sí, los átomos se han ido transmitiendo el movimiento unos a otro, y eso ha permitido que la perturbación (la onda) acabe desplazándose a grandes distancias sin necesitar que los átomos en si hayan sufrido más que una pequeña oscilación.

Vemos, también, que la onda es un fenómeno colectivo. No basta con que haya un átomo que se mueva. Una onda representa el movimiento coordinado de muchos átomos a lo largo de la cuerda y durante un tiempo.

Pulso vs. onda

Antes de irnos a esperar la segunda entrega, permitidme que haga una pequeña puntualización para aquellos que sean especialmente quisquillosos con las palabras. Siendo estrictos, lo descrito es un pulso. Por onda, físicamente, entendemos como una secuencia de muchos pulsos consecutivos, uno detrás de otro. Es decir, una onda sería la propagación de una perturbación cíclica.

El principio es el mismo (y, de hecho, tanto pulsos como ondas obedecen las mismas leyes físicas), por lo que de ahora en adelante voy a abusar un poco del lenguaje, usando indistintamente los términos pulso y onda.

En el siguiente artículo destacaremos los puntos más importantes de la definición que acabamos de ver, y empezaremos a aplicar el concepto de onda para ver con otros ojos algunos fenómenos del tráfico que vivimos día a día.

Fotos | Amio Cajander, jlmaral

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