Interferencia de ondas

digamos que tenemos una cuerda y le damos una sacudida verán que hay un pulso de onda que viaja a través de esta cuerda y aquí hay una pregunta qué pasaría si otra persona que se encuentre al otro extremo de la cuerda también enviara un pulso de onda hacia la primera onda qué va a pasar cuando se superpongan vamos a tratar de calcularlo digamos que tenemos aquí una onda que viene por acá y si esto es un cuadrado es un poco extraño y deben ser muy talentosos para poder hacer esto en una cuerda pero esto no tiene que ser por fuerza una cuerda puede ser una onda de sonido o una onda electromagnética puede ser cualquier onda el hecho de que sea un cuadrado es solo para facilitarnos el análisis digamos que tenemos esta onda que viene por acá y hay otra onda que viene en sentido opuesto hay que aclarar que esta es la misma cuerda no son dos cuerdas es una sola y sobre esta misma cuerda hay dos ondas que se están aproximando entre ellas y para hacer esto realista como el sol o una cuerda esto luciría así aquí está la cuerda y luego viene este pulso de acá así que esta línea de abajo no debería estar esta cuerda se movió aquí arriba ya que fue perturbada por la onda luego regresa a cero y de nuevo aquí no hay dos cuerdas es la misma cuerda así que aquí la cuerda se va hacia arriba y luego vuelve a bajar pero en estos ejemplos no quiero estar borrando esta línea cada vez haría que el vídeo se tardará mucho así que cada vez que vean una cuerda abajo de un pulso vamos a imaginar que no hay ninguna cuerda aquí y qué va a pasar cuando estas ondas se superpongan vamos a averiguarlo tomo una de las ondas y la muevo acá y la otra onda va a estar por encima de esta primera y aquí voy a tener interferencia de onda la interferencia de onda es el término para cuando tenemos dos o más ondas que se superponen en la misma región aquí que es lo que va a pasar bueno pues la cuerda no puede estar en dos lugares al mismo tiempo sólo hay una cuerda y esta cuerda va a tener una forma y para averiguar cuál será la forma de la onda total vamos a sumar las contribuciones de ambas ondas que se están superponiendo en otras palabras si quiero conocer la altura de la onda total a esto le llamo 7 t de total esto va a ser igual a la altura de la primera onda que llamamos de 1 más la altura de la segunda onda que llamaremos de 2 y si están familiarizados con la ecuación de la onda pueden poner la ecuación de cada una de las ondas y sumarlas entre sí de manera que obtendremos la ecuación de la onda total pero muchas veces no tenemos que usar todo el armamento matemático de la ecuación de la onda simplemente podemos ver la imagen y calcular cuál será la altura de la onda total vamos a hacerlo pongamos aquí unas líneas de fondo que nos ayudarán con las medidas de la altura esta es una unidad de altura aquí hay dos unidades aquí hay tres unidades de altura ciudades podrían ser centímetros o metros pero no importa aquí diremos que son una unidad dos unidades o tres unidades y para averiguar cómo va a lucir la onda total sumamos las contribuciones de cada onda individual ambas ondas son cero aquí así que esto es fácil 0 0 es cero y llegamos aquí la onda azul tiene una unidad de altura la onda morada tiene una altura de dos unidades es la onda que denominamos onda dos y el que vayan en direcciones opuestas no importa pues en este momento se están superponiendo así que una unidad de altura más dos unidades de altura nos van a dar tres unidades de altura por lo que mi onda total va a verse así y si me preguntaran cuál es la forma de la onda total sería esta si esto fuera una cuerda se vería así una onda con una altura de tres unidades ya que estas dos ondas se están trasladando esto estuvo sencillo cómo podemos complicarlo pues podemos preguntarnos cómo se verán estas ondas cuando están parcialmente superpuestas como se verá aquí cuando están traslapadas a mitad de camino bueno vamos a encontrar la onda total usando nuevamente esta regla sumamos ambas contribuciones para encontrar el total aquí tenemos 000 sigue siendo 0 y llegamos a este punto en este punto la onda 1 que es la de color azul tiene una altura de una unidad y la altura de la onda morada que es la onda 2 sigue siendo 0 0 + 1 es 1 por lo que mi onda total se va a ver así en esta región y en esta otra región la ola azul tiene una altura de una unidad y la onda morada tiene una altura de dos unidades uno más dos es tres por lo que mi onda total aquí en esta región va a verse así en este punto la onda azul baja por lo que aquí tenemos que encontrar un nuevo valor ya que en este punto la onda azul llega a cero la onda morada sigue teniendo un valor de 220 es 2 por lo que mi onda total aquí va a tener 2 unidades y mi onda total va a verse así así que mi cuerda total cuando tengo estas ondas que se están superponiendo a mitad de camino se ve algo así lo que si esto fuera una cuerda sería tremendamente difícil de dejar esta forma pero las señales electrónicas pueden tener ondas cuadradas y se verían así si estuvieran superponiéndose ahora les quiero advertir sobre algo de esta idea de interferencia de ondas que es una idea genial pero hay que tener cuidado ya que la interferencia de honda podría confundirnos pues en efecto conforme estas dos ondas se están trasladando nos van a dar una forma diferente una onda diferente tendremos una distorsión porque la onda total será igual a la suma de estas dos ondas pero estas ondas van a pasarse entre sí lo que es genial ya que de otra manera no podríamos hacer llamadas ni enviarnos mensajes de texto ya que los teléfonos de todos los demás también están enviando mensajes y llamadas en el mismo aire estas ondas electromagnéticas están viajando por el mismo aire todas a la vez si estás rebotarán entre sí si estas ondas chocarán y se volvieran corruptas si cambiara la información que llevan de manera que su forma no fuera la misma que tenían antes de la colisión sería muy difícil hacer llamadas y enviar los mensajes pero afortunadamente la interferencia de onda solo ocurre cuando se están trasladando las ondas pero las ondas pasan a través de ellas sin afectarse entre sí así que continúan su camino con la forma que traían lo cual es bastante bueno ahora veamos otro ejemplo un poquito más complicado quitamos todo esto y ahora digamos que tenemos estos dos pulsos de onda el mismo pulso o cuadrado y este pulso triangular medio extraño de aquí y esto se van atrás la par este pulso de ondas llega hasta acá y el pulso triangular también llega aquí y tenemos esta forma extraña en donde hay dos elementos separados pero aquí nuestra cuerda no se va a separar en dos sigue siendo una sola cuerda así que cómo se verá nuestra onda total pues vamos a usar las mismas reglas que usamos antes para calcular la interferencia de onda vamos a sumar las contribuciones de cada una de las ondas en un punto en particular para encontrar el valor total de nuestra onda en ese mismo lugar bueno aquí tenemos 0 + 0 que nos da 0 lo cual es fácil y ahora a este punto en donde el valor de mi onda azul mi onda 1 es de una unidad y el valor de la onda morada es 0 por lo que 0 + 1 va a ser 1 esta parte es un poco extraña porque tenemos el cambio en la onda morada pero llegamos hasta este otro punto que el cálculo es más fácil ya que aquí mi onda azul mi onda 1 tiene una unidad de altura y la onda morada tiene digamos que aquí es menos 1 tiene una altura de menos una unidad la onda azul es 1 y la onda morada es menos 1 por lo que uno menos 1 es 0 y después de aquí va a seguir siendo 0 pero qué forma tendrá en el medio pues la respuesta más sencilla de hecho es la correcta simplemente cae así porque es eso bueno vamos a considerar un punto en el medio en el punto de en medio la onda azul tiene una altura de una unidad la onda morada tiene un valor de menos un medio por lo que uno menos uno medio va a ser un medio positivo o consideremos el valor aquí el valor de la onda azul aquí es de una unidad y el valor de la onda morada es digamos menos tres cuartos por lo que el valor de la onda total sería de un cuarto positivo y es por eso que esto cae linealmente ya que esta onda morada de aquí está quitando cada vez un poco más la altura de esta onda azul y nuestra onda total luciría así así luce la onda total cuando estas dos ondas se superponen por lo que esta técnica de sumar los valores de cada una de las ondas individuales en un punto se llama principio de superposición que es un título un poco intimidante para algo que realmente es muy sencillo que para encontrar la onda total tenemos que sumar los valores de las ondas individuales en ese punto en resumen interferencia de onda es el término que usamos cuando dos o más ondas se superponen en la misma región y para encontrar el valor de la onda total en esa región en donde las ondas se están superponiendo o donde se traslapan el principio de superposición nos dice que debemos de sumar los valores de cada una de las zonas individuales en esa posición para encontrar el valor de la onda total en ese mismo lugar