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b) Comente las siguientes afirmaciones: En una onda estacionaria se cumple: i) la amplitud es constante; ii) la onda transporta energía; iii) la frecuencia es la misma que la de las dos ondas que interfieren.
Ondas Estacionarias: Análisis de Afirmaciones
Una onda estacionaria se forma por la superposición de dos ondas de igual amplitud, frecuencia y longitud de onda que se propagan en sentidos opuestos. Su ecuación resultante es:
Donde es la amplitud resultante, que depende de la posición .
i) "La amplitud es constante": FALSA. En una onda estacionaria la amplitud NO es constante; varía con la posición según el factor . Existen puntos donde la amplitud es máxima (), llamados vientres o antinodos, que se dan cuando , y puntos donde la amplitud es nula, llamados nodos, que se dan cuando . Esto es precisamente lo que distingue a una onda estacionaria de una onda viajera (en la que sí hay amplitud constante en todos los puntos).ii) "La onda transporta energía": FALSA. Una onda estacionaria NO transporta energía neta de un punto a otro del medio. La energía oscila localmente entre los vientres y los nodos, pero el flujo neto de energía a lo largo de la dirección de propagación es cero. Esto se debe a que las dos ondas que la originan transportan la misma cantidad de energía en sentidos opuestos, cancelándose mutuamente. Este es otro rasgo fundamental que diferencia a las ondas estacionarias de las ondas progresivas o viajeras.iii) "La frecuencia es la misma que la de las dos ondas que interfieren": VERDADERA. La frecuencia de la onda estacionaria es exactamente igual a la frecuencia (o pulsación ) de cada una de las dos ondas que interfieren para formarla. El factor temporal de la onda estacionaria es , donde es la pulsación común de ambas ondas. De hecho, para que se forme una onda estacionaria, es imprescindible que las dos ondas tengan la misma frecuencia, la misma amplitud y la misma longitud de onda.