¿Qué es Onda progresiva, celeridad? — Física

Definición 5.5 Física universitaria — primer año · Capítulo 5 — Propagación de señales: ondas progresivas y estacionarias

Una señal $s(x, t)$ definida a lo largo de un eje es una onda progresiva que se desplaza en el sentido $+x$ con celeridad $c$ si

s(x, t) = f\!\left(t - \frac{x}{c}\right) = F(x - ct)

para cierta función $f$ (o $F$ ): la forma se traslada sin cambiar, desplazada $c\,\Delta t$ en el tiempo $\Delta t$ . Una onda que se desplaza hacia $-x$ es $g(t + x/c)$ . Un medio en el que toda forma se propaga sin deformarse con la misma $c$ es no dispersivo.

La doble periodicidad de una onda progresiva sinusoidal: una instantánea a tiempo fijo se repite cada longitud de onda y se desliza a la velocidad c; la señal en un punto fijo se repite cada periodo T, con = cT. — La doble periodicidad de una onda progresiva sinusoidal: una instantánea a tiempo fijo se repite cada longitud de onda $\lambda$ y se desliza a la velocidad $c$ ; la señal en un punto fijo se repite cada periodo $T$ , con $\lambda = cT$ .

Ejemplos

Ejemplo 5.7 (Celeridades)

Sonido en el aire, $340\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ : un trueno $3\,\mathrm{s}$ después del relámpago sitúa la descarga a $1\,\mathrm{km}$ . Sonido en el agua, $1500\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; en el acero, $5000\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . Ondas transversales en una cuerda de tensión $F$ y masa por unidad de longitud $\mu$ : $c = \sqrt{F/\mu}$ , como predijo el análisis dimensional (Ejercicio 1.5) — $140\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ para una cuerda de guitarra. Luz en el vacío, $c = 3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; en el vidrio, $c/n$ . La celeridad es una propiedad del medio, no de la fuente: un susurro y un grito llegan a la vez.

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Ejemplos

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