Onda

Para otros usos de este término, véase Onda (desambiguación).

Ondas superficiales en agua.

En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.

La magnitud física cuya perturbación se propaga en el medio se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo \psi(\vec{r},t) . Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:

\nabla^2 \psi (\vec{r},t) = \frac{1}{v^2} {\partial^2 \psi \over\partial t^2}(\vec{r},t)

donde v es la velocidad de propagación de la onda. Por ejemplo, ciertas perturbaciones de la presión de un medio, llamadas sonido, verifican la ecuación anterior, aunque algunas ecuaciones no lineales también tienen soluciones ondulatorias, por ejemplo, un solitón.

Índice [ocultar]

1 Definiciones

2 Elementos de una onda

3 Características

3.1 Polarización

3.2 Ejemplos

4 Descripción matemática

4.1 Ecuación de onda

4.2 Onda simple

4.3 Onda estacionaria

4.4 Propagación en cuerdas

5 Clasificación de las ondas

5.1 En función del medio en el que se propagan

5.2 En función de su dirección

5.3 En función del movimiento de sus partículas

5.4 En función de su periodicidad

5.5 Reflexión

5.6 Refracción

5.7 Interferencia

6 Véase también

7 Referencias

8 Bibliografía

9 Enlaces externos

Definiciones[editar]

Una vibración puede definir las características necesarias y suficientes que caracterizan un fenómeno como onda. El término suele ser entendido intuitivamente como el transporte de perturbaciones en el espacio, donde no se considera el espacio como un todo sino como un medio en el que pueden producirse y propagarse dichas perturbaciones a través de él. En una onda, la energía de una vibración se va alejando de la fuente en forma de una perturbación que se propaga en el medio circundante (Hall, 1980: 8). Sin embargo, esta noción es problemática en casos como una onda estacionaria (por ejemplo, una onda en una cuerda bajo ciertas condiciones) donde la transferencia de energía se propaga en ambas direcciones por igual, o para ondas electromagnéticas/luminosas en el vacío, donde el concepto de medio no puede ser aplicado.

Por tales razones, la teoría de ondas se conforma como una característica rama de la física que se ocupa de las propiedades de los fenómenos ondulatorios independientemente de cual sea su origen físico (Ostrovsky y Potapov, 1999). Una peculiaridad de estos fenómenos ondulatorios es que a pesar de que el estudio de sus características no depende del tipo de onda en cuestión, los distintos orígenes físicos que provocan su aparición les confieren propiedades muy particulares que las distinguen de unos fenómenos a otros. Por ejemplo, la acústica se diferencia de la óptica en que las ondas sonoras están relacionadas con aspectos más mecánicos que las ondas

electromagnéticas (que son las que gobiernan los fenómenos ópticos). Conceptos tales como masa, cantidad de movimiento, inercia o elasticidad son conceptos importantes para describir procesos de ondas sonoras, a diferencia de en las ópticas, donde estas no tienen una especial relevancia. Por lo tanto, las diferencias en el origen o naturaleza de las ondas producen ciertas propiedades que caracterizan cada onda, manifestando distintos efectos en el medio en que se propagan (por ejemplo, en el caso del aire: vórtices, ondas de choque; en el caso de los sólidos: dispersión; y en el caso del electromagnetismo presión de radiación).

Elementos de una onda[editar]

Cresta: La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de onda; es decir, el punto de la onda más separado de su posición de reposo.

Período (T): El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.

Amplitud (A): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

Frecuencia (f): Número de veces que es repetida dicha vibración por unidad de tiempo. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.

T = \frac{1}{f}

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

Longitud de onda (\lambda): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o la distancia entre dos crestas consecutivas.

Nodo: es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

Elongación (x): es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.

Ciclo: es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.

Velocidad de propagación (v): es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio. Su valor es el cociente de la longitud de onda y su período.

v = \frac{\lambda}{T}

Características[editar]

A = En aguas profundas.

B = En aguas superficiales. El movimiento elíptico de una partícula superficial se vuelve suave con la baja intensidad.

1 = Progresión de la onda

2 = Monte

3 = Valle

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas o montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversal es aquella con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Onda longitudinal es aquella

Objetivos

1. Construir una movilización social de actores para generar capacidades regionales en CT+I.

2. Conformar comunidades de práctica, aprendizaje, saber, conocimiento y transformación apoyadas en NTIC.

3. Fomentar espacios de apropiación social del conocimiento científico que propicien la inclusión de los niños(as) en la toma de decisiones y en los procesos participativos.

4. Desarrollar el espíritu científico en los niños(as) y jóvenes a través de la -IEP-.

Estructura

La organización en Ondas es, por un lado, político-administrativa, y por otro lado, pedagógica. La primera está conformada por una estructura que permite la organización de los diferentes actores que participan en el programa y lo hacen sostenible y posible en cada ente territorial. Su base es la movilización de actores y su articulación para construir capacidades políticas, de inversión y administrativas, para la formación de una cultura ciudadana y democrática de CT+I en la población

infantil y juvenil. El programa tiene un alcance y una organización administrativa en el ámbito nacional, regional y departamental, que garantiza su desarrollo a mediano y largo plazo.

Líneas de Acción:

El Programa funda su ejecución en cuatro líneas de acción: Jurídico Financiera, Política, Pedagógica y de Internacionalización, para cada una de las cuales tiene definidos manuales de apoyo. Por esta razón los logros que a continuación se presentan, se organizan en dichas líneas:

Línea de acción jurídico financiera

Esta línea tiene como objetivo realizar el seguimiento a la ejecución del plan de acción y al presupuesto respectivo, de acuerdo con los manuales de apoyo a la ejecución del programa Ondas, así como aportar los recursos financieros, técnicos, jurídico-administrativos y pedagógicos necesarios para la operación del programa, de acuerdo con las pautas generales del flujo de los recursos de origen público.

Línea de acción política

La línea de acción política tiene como propósito brindar las condiciones que garanticen la continuidad y el crecimiento del programa Ondas en cada uno de los entes territoriales. En esa medida, sus actividades están dirigidas tanto a la profundización en el sistema educativo colombiano, como a la ampliación de la cobertura, dos de los programas del plan de acción en el ámbito nacional, acordes con el cumplimiento de los objetivos de Ondas.

Línea de acción pedagógica

La línea de acción pedagógica está estructurada desde los diferentes momentos de la Investigación como Estrategia Pedagógica (IEP), en los cuales se concretan sus 9 componentes que son: formación, organización, sistematización, comunicación, acompañamiento, virtualización, evaluación, ambiente y buen vivir y evaluación, los cuales son transversales a todo el quehacer del programa Ondas.

Línea de acción de internacionalización

La internacionalización en Colciencias tiene como objetivo general propiciar el posicionamiento de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación CT+I colombiana en los contextos internacionales, y facilitar el acceso de los grupos y centros de investigación y desarrollo colombianos a los conocimientos estratégicos.

Línea de acción editorial

Esta línea tiene como propósito general definir y unificar los lineamientos editoriales de las publicaciones en formato impreso, digital y audiovisual del programa Ondas. Así como definir el diseño y la elaboración de los materiales pedagógicos y de apropiación y divulgación del programa Ondas.

Aprendizajes

Las dinámicas del Programa buscan articular diferentes tipos de aprendizaje en un proceso de negociación cultural y diálogo de saberes, las cuales hacen reales la existencia de las comunidades prácticas de producción de saber y conocimiento Ondas como se ve a continuación:

Plan Estratégico:

Líneas de investigación

1. Conocimiento y saberes culturales y ancestrales: Los grupos de niños, niñas y jóvenes proponen en esta línea de investigación temas que les permitan reconocer, rescatar, fortalecer y divulgar la diversidad y riqueza de los comportamientos, conocimientos, acervos y producciones culturales y ancestrales y su situación actual.

2. Ciencias espaciales y terrestres: Esta línea se ocupa por desarrollar investigaciones que parten de las preguntas de los escolares en torno por un lado, a temas relacionados con las ciencias espaciales, en tanto indagan por los cuerpos celestes del universo, incluidos los planetas y satélites, las galaxias, los cometas y meteoros, las estrellas, entre otros.

3. Derechos y bienestar infantil y juvenil: Propone apoyar el desarrollo de trabajos investigativos que indaguen por las problemáticas que la población infantil y juvenil presenta frente a la vulneración y protección de sus derechos fundamentales.

4. Historia, memoria y tradición: Esta línea contempla el cuestionamiento a las formas como tradicionalmente se ha enseñado la historia, privilegiando el aprendizaje de las fechas, las batallas y nombres de los próceres forjando una visión historiográfica.

5. Sistemas lógicos y matemáticos: Esta línea se propuso indagar por cómo la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas contribuyen al desarrollo de la ciencia y la tecnología.

6. Mundo estético y creación artística: Ésta línea busca que los niños, niñas y jóvenes utilicen la ciencia, la tecnología y la innovación como herramientas para interactuar con el arte, como una

forma de expresión y comunicación de sus sentimientos, imaginación, inventiva, creatividad, experiencias y vivencias, mediante una obra de arte.

7. Construir una cultura ambiental y del buen vivir: La línea busca construir saber y conocimiento alrededor de las percepciones de los niños, niñas, jóvenes y maestros acompañantes, sobre el tema del medio ambiente, su protección y conservación; fomentar la educación ambiental y liderar proyectos productivos en la población infantil y juvenil, en el uso adecuado del medio ambiente, con una comprensión integral de las relaciones con la naturaleza, con el bienestar humano, así como la unidad existente entre las propuestas de desarrollo, el lugar de los humanos y del entorno, generando prácticas que hagan posible una mirada bio-céntrica y del nudo de las relaciones que construyen en estos tiempos la democracia, la ciudadanía y la equidad.

8. Seguridad, soberanía y autonomía alimentaria: Reconoce la capacidad de las economías campesinas para alimentar a los grupos humanos de las diversas localidades y regiones, a partir de los cultivos propios y de la tradición alimentaria de sus culturas; en este sentido, se plantea no solo la necesidad de ser alimentado, sino de la producción tradicional como un asunto de identidad y soberanía.

9. Acercándonos a nuestros lenguajes: Esta línea emerge como una profundización necesaria que permite el estudio y análisis de los lenguajes. Se presentan como temas de referencia: la oralidad, la escritura, lo digital, la comunicación, lectura, imagen, etnolingüísticas culturales visuales, lingüísticas, digitales, literatura y otros afines.

10. Electrotécnica y energías para el futuro: Ésta línea aborda temas de referencia como: energía eólica, de biomasa, solar, geotérmica, nuclear de fusión, mareomotriz, biofuel, domótica, los circuitos, la microelectrónica, pulsadores, autómatas, transformación y transmisión de energía, accionamientos electrónicos, monitores y ensayos de grupos electrónicos, conversión y fuentes alternativas de generación de energías y otros afines.

11. Ciencias de la computación, robótica, automatización, electrónica y sus aplicaciones: Esta línea aborda las áreas de las ciencias básicas que brindan soportes científicos para el desarrollo de proyectos de esta índole. El interés está dirigido, especialmente, a profundizar el estudio de las ciencias aplicadas como la biotecnología, las ciencias de la salud, la computación, entre otras, para la aplicación y el mejoramiento de nuevas tecnologías, la descripción de fenómenos y comportamientos.

12. Cultura democrática y del emprendimiento: La línea en la cultura de emprendimiento del Programa Ondas responde a la formación de grupos donde confluyen niños, niñas, jóvenes y maestros de las instituciones educativas con el propósito de buscar una formación integral, a través de la exploración de alternativas que hagan de la investigación empresarial, una fuente de conocimiento y eje central de desarrollo endógeno para la región.

13. Ciencias sociales y del comportamiento, educación y pedagogía: La línea promueve la interdisciplinariedad como una oportunidad de mirar y explorar de manera integral un hecho social, y reconoce que esta “dinamiza espacios de interacción de conocimientos, como productores, facilitadores y provocadores de cambios sociales orientados hacia individuos, comunidades y especialmente a sociedades donde el ser humano concibe un proceso de construcción a través de la interacción con su contexto participando en la producción y reproducción de la sociedad.

14. Explorando la socialización: En este tiempo, emergen con mucha fuerza la problemática de las culturas juveniles, siendo asociadas a fenómenos como la delincuencia juvenil y en algunos casos a lo que algunos han denominado la estigmatización del ser joven, con sus consecuentes secuelas en el ámbito de la vida cotidiana de la sociedad. En ese sentido y en la perspectiva de los denominados sistemas auto – observantes en investigación parece de gran riqueza poder dar cuenta de una mirada sobre estos mundos realizados por sus propios actores.

15. Mundo de la vida y ciencias naturales, biología, botánica, zoología, física, microbiología, química y bioquímica: Para acercarnos a las ciencias naturales debemos empezar por promover una imagen de ciencia donde el estudiante se sienta involucrado, a partir de su propia vivencia y experiencia, en los problemas relacionados con las ciencias naturales y el uso de la tecnología, de tal manera que responda a las necesidades propias de sus entornos naturales, reconociendo la diferencia y fortaleciendo la identidad.

Proyectos Especiales:

Además de los actores que se articulan a la movilización social que hace posible el desarrollo y fortalecimiento del Programa Ondas en el territorio nacional, actualmente se implementan alianzas y convenios de cooperación con entidades públicas, privadas y del tercer sector.

1. Premio Colciencias al mejor maestro Ondas – Premio Compartir al maestro:

Identificar entre los maestros nominados aquellos cuyo perfil y postulación contenga y desarrolle criterios claros entorno a la investigación, la promueva y sea un eje fundamental para el desarrollo de la misma, de tal manera que le permita llegar a ser reconocida por el programa ONDAS de Colciencias en el marco del Premio Compartir al Maestro 2014 – 2015.

Fortalecer la alianza entre Colciencias-ONDAS y el Premio Compartir al Maestro como aporte al desarrollo misional de ambas entidades, especialmente entorno a la postulación de maestros ONDAS al Premio y de la promoción de procesos investigativos en el aula.

2. Talentos

3. Premio Ecopetrol a la Innovación

4. Línea energía para el futuro (blog estratégico http://energiaparaelfuturoondas.blogspot.com/

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Lorna Salazar Lara Gestor Nacional

contacto@colciencias.gov.co

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