Onda estacionaria para niños

Una onda estacionaria es un tipo especial de movimiento que parece quedarse quieto en un lugar. Imagina una cuerda que se mueve, pero algunos puntos de ella no se mueven para nada. Esos puntos se llaman nodos.

Una onda estacionaria se forma cuando dos ondas iguales se encuentran y chocan. Piensa en dos olas que viajan en direcciones opuestas y se encuentran. Si tienen la misma fuerza (amplitud), el mismo tamaño (longitud de onda) y la misma velocidad de repetición (frecuencia), al chocar, crean este patrón que parece no avanzar.

Las ondas estacionarias se quedan en un espacio limitado, como una cuerda de guitarra, el aire dentro de un tubo (como una flauta) o la superficie de un tambor. En estas ondas, cada punto se mueve de forma diferente: algunos puntos (los nodos) no se mueven, mientras que otros (llamados vientres o antinodos) se mueven con la máxima fuerza. La distancia entre dos nodos seguidos, o entre dos vientres seguidos, es siempre la mitad de la longitud de la onda.

Podemos pensar que las ondas estacionarias no son ondas que viajan, sino más bien las diferentes formas en que una cuerda o un tubo pueden vibrar. Para que se formen ondas estacionarias, la vibración debe tener una frecuencia específica, llamadas frecuencias de resonancia. La frecuencia más baja se llama frecuencia fundamental, y las otras son múltiplos de esta (el doble, el triple, etc.).

¿Cómo se forman las ondas estacionarias?

Una onda estacionaria puede formarse cuando una onda choca con un obstáculo y se refleja, volviendo por el mismo camino. Es como si la onda original y su reflejo se sumaran.

Nodos y Vientres: Puntos Clave

• Nodos: Son los puntos de la onda que no se mueven. Permanecen quietos.
• Vientres (o Antinodos): Son los puntos donde la onda se mueve con la mayor fuerza o amplitud.

La distancia entre un nodo y el siguiente nodo es la mitad de la longitud de la onda. Lo mismo ocurre entre un vientre y el siguiente vientre.

Ondas estacionarias en una cuerda

Modos de vibración en una cuerda.

Cuando tocas una cuerda de guitarra o de violín, estás creando ondas estacionarias. La cuerda vibra de diferentes maneras, llamadas modos normales de vibración. Cada modo tiene una frecuencia específica.

La frecuencia más baja a la que una cuerda puede vibrar y formar una onda estacionaria se llama frecuencia fundamental. En este caso, la cuerda vibra de un lado a otro sin que aparezcan nodos en el medio, solo en los extremos. Si la cuerda vibra a una frecuencia el doble de la fundamental, se forma un nodo en el centro; a esto se le llama el segundo armónico.

La velocidad a la que se propaga la onda en una cuerda depende de qué tan tensa esté la cuerda y de su grosor.

Ondas estacionarias en la radio

Las ondas estacionarias también pueden aparecer en los cables que transmiten señales de radio. Esto ocurre cuando la señal se encuentra con un cambio brusco y parte de ella se refleja, volviendo hacia el equipo que la envió.

Si estas ondas reflejadas son muy fuertes, pueden dañar los equipos de radio. Por eso, los ingenieros usan aparatos especiales para medir cuánta señal se refleja y asegurarse de que los equipos estén protegidos.

Ondas sonoras estacionarias

En una habitación, las ondas de sonido también pueden formar ondas estacionarias. Esto sucede cuando el tamaño de la habitación (largo, ancho o alto) coincide con la longitud de una onda de sonido.

Cuando esto pasa, el sonido puede sonar extraño: en algunos puntos de la habitación apenas se oye nada (porque son nodos), mientras que en otros el sonido se escucha muy fuerte (porque son vientres). Es como si el sonido se "atascara" en ciertos lugares. Estas ondas estacionarias en las habitaciones a veces se llaman "modos de la sala".

Véase también

En inglés: Standing wave Facts for Kids