Diferencia entre ondas mecánicas y electromagnéticas (con tabla)

Las ondas se ven comúnmente en los cuerpos de agua y muchas personas creen que los patrones de ondas solo se originan en líquidos. En realidad, están en todas partes. Cuando un objeto interactúa con otro objeto, hace oscilar las partículas circundantes y genera una onda mecánica. De manera similar, la onda electromagnética se genera en un campo electromecánico cuando una partícula cargada oscila.

Ambos fenómenos generan ondas y muchas personas creen que son iguales. Sin embargo, ambas ondas son completamente diferentes en sus propiedades.

Ondas mecánicas vs electromagnéticas

La diferencia entre ondas mecánicas y electromagnéticas es que las ondas mecánicas son la oscilación de materias físicas en las que la energía se transfiere a través de un medio y debe necesitar materias físicas para su propagación, mientras que las ondas electromagnéticas son la onda del campo electromagnético que transporta energía radiante electromagnética y se propaga a través de espacio y no requiere materias físicas para su propagación.


 

Tabla de comparación entre ondas mecánicas y electromagnéticas (en forma tabular)

Parámetro de comparaciónOndas mecánicasOndas electromagnéticas
Qué esLa oscilación de materias físicas en las que la energía se transfiere a través de un medio.La onda del campo electromagnético que transporta energía radiante electromagnética y se propaga a través del espacio.
TipoOndas superficiales, ondas transversales y ondas longitudinales.Rayos X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infrarroja, microondas y ondas de radio.
EjemploSonidoLigero
Habilidad de propagaciónDebe requerir materias físicas para la propagación.No requiere materias físicas para su propagación. Puede viajar a través del vacío.
Nivel de energíaAltoBajo
VelocidadLentoAlto

 

¿Qué son las ondas mecánicas?

La oscilación de materias físicas en la que la energía se transfiere a través de un medio se denomina onda mecánica. Se pueden observar ejemplos de ondas mecánicas en la vida diaria. El patrón ondulante que crea una piedra cuando se deja caer en el estanque es un ejemplo perfecto de una onda mecánica. Del mismo modo, el sonido también es una onda mecánica y también se propaga a través del aire mediante la osculación de moléculas de aire. Sin embargo, las ondas mecánicas no pueden moverse a través del vacío, porque el vacío no contiene ningún material para la oscilación.

Las ondas mecánicas transmiten energía. Por esta razón, se requiere una entrada de energía inicial para la generación de ondas mecánicas. La amplitud de la onda es la principal causa de las ondas mecánicas. Contrariamente a la creencia popular, la frecuencia no causa ondas mecánicas. Las ondas mecánicas contienen alta energía pero baja velocidad. Por ejemplo, la velocidad del aire es de solo 332 metros por segundo.

Las ondas mecánicas se pueden alienar en tres categorías. Estas son ondas superficiales, ondas transversales y ondas longitudinales. La mayoría de las ondas mecánicas tienen baja frecuencia, pero alta longitud de onda. Las amplitudes de la onda mecánica se miden mediante el desplazamiento dividido por la longitud de onda.

Cuando se produce de forma no lineal genera efectos armónicos. Por otro lado, ondas mecánicas suficientemente grandes crean efectos caóticos. Una onda mecánica continúa su proceso de oscilación hasta que su energía se transfiere al medio. Por esta razón, una onda mecánica se considera una perturbación periódica en el campo.

 

¿Qué son las ondas electromagnéticas?

La onda del campo electromagnético que transporta energía radiante electromagnética y se propaga a través del espacio se llama onda electromagnética. La luz es un ejemplo perfecto de ondas electromagnéticas que se pueden detectar en la vida diaria. Es un efecto de oscilación sincronizada de campos eléctricos y magnéticos.

Las ondas electromagnéticas se generan a partir de partículas cargadas eléctricamente. Durante este proceso, estas ondas ejercen su fuerza sobre otras partículas cargadas y transportan energía desde sus fuentes. Las ondas electromagnéticas generan ondas transversales en la dirección de propagación. Las ondas electromagnéticas pueden irradiar sin la manipulación continua de las cargas en movimiento. Por esta razón, pueden propagarse por el espacio.

Para la generación de una onda electromagnética, las oscilaciones de los dos campos deben ser perpendiculares entre sí y también debe ser perpendicular a la trayectoria de la energía y la propagación de las ondas. Según varias longitudes de onda, las ondas electromagnéticas pueden alienarse en diferentes categorías; estos son rayos gamma, rayos X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infrarroja, microondas y ondas de radio.

Las ondas electromagnéticas contienen poca energía pero alta velocidad. Por ejemplo, en el espacio del vacío, la luz viaja a 299,792,458 metros / segundo. La mayoría de las ondas electromagnéticas son de baja longitud de onda con alta frecuencia. Por esta razón, todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz pero transportan menos energía.


Principales diferencias entre ondas mecánicas y electromagnéticas

  1. La oscilación de materias físicas en la que la energía se transfiere a través de un medio se llama onda mecánica. Por otro lado, la onda del campo electromagnético que transporta energía radiante electromagnética y se propaga a través del espacio se llama onda electromagnética.
  2. Los tipos de ondas mecánicas son ondas superficiales, ondas transversales y ondas longitudinales; mientras que los tipos de ondas electromagnéticas se alteran de acuerdo con sus longitudes de onda, como rayos X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infrarroja, microondas y ondas de radio.
  3. El sonido es una onda mecánica y se genera a partir de la oscilación de la materia. Sin embargo, la luz es una onda electromagnética y se genera a partir de la oscilación de partículas cargadas del campo electromagnético.
  4. Las ondas mecánicas deben requerir materias físicas para su propagación. Por esta razón, el sonido no puede propagarse a través del vacío. Sin embargo, la onda electromagnética no requiere elementos físicos para su propagación. Puede viajar a través del vacío.
  5. El nivel de energía de la mayoría de las ondas mecánicas es alto. Por otro lado, el nivel de energía de la mayoría de las ondas electromagnéticas es bajo.
  6. La velocidad de las ondas mecánicas es lenta. Por ejemplo, el sonido solo viaja a 343 metros / segundo. Sin embargo, la velocidad de las ondas electromagnéticas es alta. Por ejemplo, la luz viaja a 299,792,458 metros / segundo.

 

Conclusión

Tanto las ondas mecánicas como las electromagnéticas se pueden detectar en la vida diaria. El sonido es un ejemplo perfecto de ondas mecánicas. Se genera a partir de la oscilación física de la materia y utiliza el aire como medio de propagación. Del mismo modo, la luz es un ejemplo perfecto de onda electromagnética. Se genera a partir del campo electromecánico cuando una partícula cargada oscila.

La mayoría de las ondas mecánicas viajan a baja velocidad pero pueden transportar altos niveles de energía. Sus amplitudes se miden mediante el desplazamiento dividido por la longitud de onda. Cuando se produce de forma no lineal genera efectos armónicos. Por otro lado, ondas mecánicas suficientemente grandes crean efectos caóticos.

Por otro lado, las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, pero pueden transportar un bajo nivel de energía. Las ondas electromagnéticas pueden emitirse sin la manipulación rodante de las cargas en movimiento. Por esta razón, pueden extenderse por el espacio.


Referencias

  1. https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/geot.1997.47.2.203
  2. https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/(ASCE)0733-9410(1996)122:5(365)
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2D vs 3D