Una onda estacionaria nace cuando dos ondas viajeras idénticas se cruzan en sentidos opuestos: el patrón ya no avanza, pero la energía sigue oscilando entre los puntos del medio. Esa misma idea explica por qué una guitarra suena con timbre y por qué un puente puede caerse si lo empujamos a su ritmo natural.
1 · Comprensiones IB
Al terminar este capítulo deberías ser capaz de:
- Distinguir una onda viajera (transporta energía a lo largo del medio) de una onda estacionaria (la energía oscila localmente entre nodos y vientres, sin desplazamiento neto del patrón).
- Identificar nodos y vientres en una onda estacionaria y relacionar su separación con la longitud de onda (λ/2 entre nodos consecutivos, λ/4 entre nodo y vientre).
- Predecir las frecuencias armónicas de:
- una cuerda fija en ambos extremos,
- un tubo abierto por los dos extremos,
- un tubo cerrado por un extremo.
- Explicar los conceptos de oscilación libre, oscilación forzada y resonancia en términos de fuerzas internas/externas y transferencia de energía.
- Describir cualitativamente el efecto del amortiguamiento (ligero, crítico, fuerte) sobre la amplitud y sobre la curva de resonancia.
- NS · Analizar matemáticamente el espectro de armónicos y resolver problemas con frecuencias en cuerdas y tubos.
- NS · Explicar y calcular batidos entre dos frecuencias próximas:
f_batido = |f₁ − f₂|. - Reconocer aplicaciones: instrumentos musicales, microondas en cavidades, puentes y edificios bajo carga sísmica, RMN.