La teoría de cuerdas y las ondas
Olas (como por lo general pensamos de ellos) se mueven a través de algún tipo de medio. Si se desplace por el final de un salto de cuerda o una cadena, una onda se mueve a lo largo de la cuerda o cadena. Ondas se mueven a través del agua, o las ondas de sonido a través del aire, con aquellos materiales que actúan como el medio para el movimiento de las olas.
Video: Ondas gravitacionales y Teoría de cuerdas por Fernando Marchesano
En la física clásica, las ondas transportan energía, pero no importa, de una región a otra. Un conjunto de moléculas de agua transfiere su energía a las moléculas de agua cercanas, lo que significa que la onda se mueve a través del agua, a pesar de que las moléculas de agua reales en realidad no viajan por todo el camino desde el inicio de la onda hasta el final de la onda .
Esto es aún más evidente si se va a tomar el extremo de un salto de la cuerda y agitar, causando una ola de viajar a lo largo de su longitud. Claramente, las moléculas en el extremo de la cuerda de salto no están viajando a lo largo de ella. Cada grupo de moléculas salto-cuerda está empujando el siguiente grupo de moléculas de salto-cuerda, y el resultado final es el movimiento de las olas a lo largo de su longitud.
Hay dos tipos de ondas mecánicas, como se muestra en esta figura:
Onda transversal: Una onda en la que el desplazamiento del medio es perpendicular a la dirección de desplazamiento de la onda a lo largo del medio, como el parpadeo de un salto de cuerda.
Onda longitudinal: Una onda que se mueve en la misma dirección en la que viaja la onda, como un pistón que empuja en un cilindro de agua.
El punto más alto en una onda transversal (o el punto más denso en una onda longitudinal) se llama una cresta. El punto más bajo de una onda transversal (o el punto de menos denso en una onda longitudinal) se llama una canal.
El desplazamiento desde el punto de descanso a la cresta - en otras palabras, qué tan alto se pone la ola - se llama el amplitud. La distancia de una cresta a otra (o una cubeta a otra) se llama la longitud de onda. Estos valores se muestran en la onda transversal. La longitud de onda se muestra en la onda longitudinal, así, a pesar de la amplitud es difícil mostrar en ese tipo de onda, por lo que no está incluido.
Otra cosa útil tener en cuenta es la velocidad (Velocidad y dirección) de la onda. Esto puede ser determinado por su longitud de onda y frecuencia, que es una medida del número de veces que la onda pasa de un punto por segundo dado. Si conoce la frecuencia y la longitud de onda, se puede calcular la velocidad. Esto, a su vez, le permite calcular la energía contenida dentro de la ola.
Otro rasgo de muchas ondas es la principio de superposición, que establece que cuando dos ondas se superponen, el desplazamiento total es la suma de los desplazamientos individuales, como se muestra en esta figura. Esta propiedad también se conoce como la interferencia de ondas.
Video: Clase 1: Introduccion a ondas en medios elasticos
Considere olas cuando dos barcos cruzan el camino del uno al otro. Las olas hechas por los barcos hacen que el agua se convierta en choppier, y como las ondas se suman altura entre sí, hacen que se hincha masivas.
Del mismo modo, a veces olas pueden anularse entre sí. Si la cresta de la onda 1 se solapa con la cubeta de onda 2, que se anulan entre sí en ese punto. Este tipo de interferencia juega un papel clave en uno de los problemas de la física cuántica - el experimento de la doble rendija.