5. La onda y la transmisión de energía

5.1. Introducción

Una onda es la forma de manifestarse de un fenómeno o una perturbación del espacio que se desarrolla en el tiempo y que implica un transporte de energía sin transporte de materia. Se trata de un fenómeno oscilatorio, que va y viene, que sube y baja, caracterizado por la propagación de una perturbación. No hay ninguna perturbación que no se desplace según el movimiento ondulatorio.

1. Simulador de vibración de cuerdas. Imagen disponible en: http://www.falstad.com/loadedstring. [Fecha de consulta: 16.03.20].
2. Diversos tipos de onda. Imagen disponible en: http://cursodeacusticamusical.blogspot.com/2015/11/capitulo-8-ondas-estacionarias-y.html. [Fecha de consulta: 16.03.20].
3. La onda más sencilla o sinusoidal. Imagen disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Onda. [Fecha de consulta: 16.03.20].
4. Ondas en una cuerda. Imagen disponible en: https://musiqueandoconmaria.com/2018/01/05/otra-forma-de-entender-los-instrumentos. [Fecha de consulta: 16.03.20].
Hablamos de perturbación de alguna de las características del espacio: puede ser la densidad, la presión o el campo electromagnético. Según el medio en que se propaga, podemos hablar de ondas mecánicas o de ondas electromagnéticas. Las ondas mecánicas necesitan de un medio elástico para su transmisión, por ejemplo, una cuerda, el agua o el sonido. Las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para su propagación.

Según el medio en que se desarrolle la onda, su velocidad cambia. Por ejemplo, puede ser de centímetros por segundo, en el caso de ondas sobre agua; puede viajar a la velocidad del sonido, en el caso de las ondas sonoras, o a la velocidad de la luz, en el caso de las ondas electromagnéticas.

Distinguimos entre ondas transversales y ondas longitudinales. Son transversales cuando la dirección de la fuerza que ejerce la onda es perpendicular al movimiento de la misma. Por ejemplo, un corcho en un estanque o un barco en el mar no serán transportados por la ola o por la onda generada por una piedra: su movimiento será de arriba abajo. En cambio, el sonido se mueve en ondas longitudinales: la energía que genera la onda se mueve en la misma dirección.

El estudio matemático y físico del fenómeno ondulatorio tuvo y tiene implicaciones muy importantes para el desarrollo científico y tecnológico. Las ondas se estudian según su longitud (la distancia recorrida por la onda), frecuencia (el número de oscilaciones en un tiempo determinado), velocidad de propagación, amplitud, etc. Aquí nos interesarán estos conceptos solo para asomarnos y asombrarnos de la complejidad ondulatoria desde una perspectiva lo más visual posible, para llegar a establecer conexiones con el mundo del arte y de la creación.

Siguiendo el esquema propuesto en la introducción, iremos navegando a través de ejemplos visuales que nos permitan ilustrar tres grandes ámbitos de interrelación: el mundo físico como pura interacción de fuerzas, el mundo biológico sujeto a la selección natural y el mundo humano o «culto» sujeto a lo que podemos llamar «selección cultural». La emergencia de unas formas y no de otras tiene siempre una serie de condicionantes: físicos, biológicos y culturales.