3.1 Intensidad de una onda
Para caracterizar la rapidez con que se propaga la energía en un movimiento ondulatorio, se define una magnitud llamada intensidad de onda como la cantidad de energía que pasa por la unidad de área normal a la dirección de propagación en la unidad de tiempo:
La intensidad de onda se mide en W/m2, en el S.I. de unidades.
Si la onda se propaga en tres
dimensiones y el medio es homogéneo e isótropo, la energía se propaga por igual
en todas las direcciones. Por tanto, a una distancia
la energía estará
distribuida sobre una esfera de área
y la intensidad de la onda será:
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| Imagen 13. Elaboración propia |
Tal y como avanza la onda llega a
distancias cada vez mayores,
,
, ..., y la intensidad
varía inversamente proporcional al cuadrado de la distancia:
Como la potencia de la onda es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud, también lo será la intensidad y podrás escribir:
es decir,
![]() |
| Imagen 14. falcon0125. Creative commons |
,
y la amplitud de la onda es
inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la distancia al foco:
;
La potencia con que emite el foco de una onda que se propaga sobre la superficie de un estanque es de 20 W. ¿Cuál es la relación entre las intensidades de la onda cuando se ha desplazado 2 m y 4 m desde el foco, respectivamente?
¿Cuál es la potencia con que emite el foco de una onda tridimensional, que se propaga en un medio homogéneo e isótropo, si la intensidad de la onda a 20 m de la fuente es de 3.10-3 W/m2?
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5 W.
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10 W.
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15 W.
| |
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20 W.
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ABSORCIÓN DE ONDAS
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| Imagen 15. Elaboración propia |
Experimentalmente se comprueba que la disminución real de la intensidad de una onda es mayor que la teóricamente calculada, pues parte de la energía se absorbe por el medio, al no ser éste totalmente elástico. Esto constituye el fenómeno de la absorción de ondas
La intensidad de la onda (
) se reduce de forma exponencial con el espesor que atraviesa, de acuerdo con la ecuación:
donde
es un coeficiente que depende
del medio y de la frecuencia de la onda, llamado
coeficiente de absorción y
es el espesor del medio.
Esta expresión se denomina ley de absorción e indica que la intensidad disminuye exponencialmente con el espesor del medio absorbente.
Como conclusión: en todo movimiento ondulatorio la intensidad y la amplitud se van amortiguando (atenuación y absorción) al aumentar la distancia al foco emisor. Sin embargo, la frecuencia de la vibración permanece constante.


;
; despejando P y sustituyendo P = 15 W
