Ondas: tiempo y espacio

equivalencia entre tiempo y espacio

Una onda se comporta de manera análoga en el tiempo y en el espacio. Para ser más precisos, la perturbación tiene la misma dependencia en el tiempo y en la dirección del espacio en la cual se propaga.

Sin embargo, la equivalencia en el comportamiento en espacio y tiempo puede diferir si el medio en el cual se propaga la onda tiene una dependencia asimétrica como función del espacio o del tiempo.

• Por ejemplo un medio inhomogéneo pero estacionario en el tiempo.

• O un medio homogéneo cuyo índice de refracción varía en el tiempo.

Propagación

Una onda siempre está en movimiento.

El nombre de ondas estacionarias para sistemas con dos ondas propagándose en direcciones opuestas puede ser confuso pues sugiere que la onda no se propaga. Es más apropiado describir dicho sistema en términos de ondas contrapropagantes.

Si la onda es temporalmente infinita o si la onda es armónica en el espacio entonces la ecuación diferencial que la modela es formalmente idéntica a la ecuación del oscilador armónico.

Un oscilador, ya sea como un resorte o un péndulo, alterna entre dos formas de energía que son una función cuadrática de la posición (energía potencial) y de la velocidad (energía cinética).

balance dinámico

Una onda requiere de dos formas de energía. La oscilación consiste en la alternancia entre esas dos manifestaciones.

Para ondas mecánicas la oscilación contiene energía cinética

Imagen procesada con gimp es un poco menor en tamaño pero todavía muy grande

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versión de imágenes fijas y luego unidas

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