Secundaria Energía cinética ondas

[The Higgs Particle]

Hola, tengo una pregunta muy simple: ¿por qué, al calcular la energía cinética de las ondas armónicas, tomamos como velocidad sólo la de vibración y no usamos la de propagación?

[pod]

Re: Energía cinética ondas

En una onda lo que se mueven son partículas que oscilan. Ese es el movimiento que consume energía. La velocidad de propagación nos indica únicamente como dicha oscilación se transmite de partícula a partícula, pero no hay nada material que se mueva en la propagación.

Un ejemplo tonto: el público de un estadio haciendo la ola. Cada espectador gasta energía para levantarse y estirar los brazos. Desde fuera, vemos como si hubiera una ondulación que se mueve, pero es sólo aparente, no hay ningún ente físico moviéndose al rededor de las gradas.

[teclado]

Re: Energía cinética ondas

Porque el único movimiento que hay en un medio por el que pasa una onda es el de vibración.

[Julián]

Re: Energía cinética ondas

Porque para ondas mecánicas la energía está en el desplazamiento de las partículas. Y la velocidad de propagación es la velocidad con que el desplazamiento de partículas se desplaza en el espacio. Quizás quede claro en una onda transversal, las partículas se desplazan en la dirección perpendicular al desplazamiento y no dichas partículas no se desplazan en la dirección de propagación.

$\dst y(\vec{r},t)= A sen (\vec{k} . \vec{r} - \omega t)$ en donde $y(\vec{r},t)$ es la amplitud de una partícula en una cuerda (por ejemplo) con respecto al pto. de equilibrio.

su velocidad es $\dst \frac{\partial y(\vec{r},t)}{\partial t} = - A \omega cos (\vec{k} . \vec{r} - \omega t)$

Su energía cinéctica $\dst \frac{1}{ 2} \rho l {A}^{2} { \omega}^{2} {cos}^{2} (\vec{k} . \vec{r} - \omega t)$

Como ves $\rho$ es la densidad lineal de masa. La energía cinética es la energía de un cuerpo con masa que se desplaza pero en este caso los cuerpos con masa se desplazan perpendicularmente al desplazamiento de la onda ¿cómo se podrá usar una velocidad la cual es diferente en tanto a modulo y a dirección a la de las partículas?

Es por esto que se dice que las ondas transmiten energía y no materia porque "hay una energía cinética (o potencial) que se desplaza" (en el caso de ondas elásticas).
Para el caso de ondas longitudinales se da en general que la velocidad máxima de desplazamiento de las partículas es diferente en cuanto a módulo al de propagación que depende del medio.

PD: creo que tardé un poco haciendo el comentario que ya dos compañeros se me adelantaron jeje
saludos.