En muchas demostraciones de física, las ondas en el agua se utilizan para ilustrar los principios de las ondas estacionarias y la propagación de ondas. Después de tales demostraciones, las clases tienden a pasar a problemas básicos que ilustran la onda de agua (o, a veces, la propagación de la onda en una cuerda estirada) y usan la onda sinusoidal para describir el movimiento de arriba hacia abajo de la columna de fluido.
¿Es la onda sinusoidal solo un modelo de enseñanza elemental de un movimiento más complejo (como un triángulo/diente de sierra/etc) o el agua REALMENTE se mueve hacia arriba y hacia abajo exactamente como lo describe una función seno/coseno?
La función seno es solo una forma idealizada de aproximar el movimiento de las ondas y, de hecho, es adecuada para enseñar los principios básicos de cómo las ondas se propagan, reflejan e interfieren entre sí para crear ondas estacionarias, pero como con cualquier sistema físico real, incluido el movimiento de las ondas. , cuanto más se mira, más se ve un comportamiento no ideal.
Para ondas superficiales como las que se observan en los océanos, lejos de la costa, si rastrearas una pequeña partícula en la ola, verías que hace una órbita circular a medida que la energía de la ola pasa a través del agua como medio. Los diámetros de las órbitas se vuelven cada vez más pequeños a medida que te alejas más de la superficie hasta que esencialmente desaparecen, donde ya no se siente la energía. Por lo tanto, las moléculas de agua no solo se mueven hacia arriba y hacia abajo, sino también hacia adelante y hacia atrás en la dirección de la ola a medida que la cresta y el valle de la ola se mueven, pero no son transportadas por la ola. Lo único que se lleva la onda es la energía. La energía que fue transferida por el viento desde una gran distancia.
Los libros generalmente enseñan ondas sinusoidales o cosenoidales porque, según Fourier, cualquier onda puede escribirse como una combinación lineal de ondas sinusoidales o cosenoidales.
TEOREMA DE FOURIER
Un teorema matemático que establece que una función periódica f(x) que es razonablemente continua puede expresarse como la suma de una serie de términos de seno o coseno (llamada serie de Fourier), cada uno de los cuales tiene coeficientes de amplitud y fase específicos conocidos como coeficientes de Fourier. .
http://www.sfu.ca/sonic-studio/handbook/Fourier_Theorem.html
Pero generalmente las ondas en las demostraciones no siempre son ondas seno o coseno.
usuario74893