Ondas mecánicas: armónicas y estacionarias

FALSA.

Una onda mecánica es la propagación de una perturbación a través de un medio elástico: transporta energía y cantidad de movimiento, pero no materia. Cuando la onda avanza 6 m, lo que se desplaza es el estado de vibración, que va pasando de unas partículas a las vecinas.

Cada partícula del medio describe un movimiento armónico simple alrededor de su posición de equilibrio:$$y(t) = A\,\text{sen}(\omega t + \varphi_0)\qquad A = 0{,}5\ \text{m}$$Por eso nunca se aleja más de $0{,}5\ \text{m}$ de su posición de equilibrio (la distancia entre sus dos posiciones extremas es $2A = 1\ \text{m}$) y, al cabo de cada periodo, vuelve al punto de partida: su desplazamiento neto es nulo. La partícula no viaja con la onda, así que no «recorre 6 metros» en el sentido de la frase.

Hay además dos velocidades distintas que no hay que confundir:

• La velocidad de propagación de la onda, $v = \lambda/T$, depende solo del medio y es constante.
• La velocidad de vibración de la partícula, $v_y = A\omega\cos(\omega t + \varphi_0)$, cambia con el tiempo y depende de la amplitud y la frecuencia.

Un matiz: la distancia total que recorre la partícula en su vaivén es $4A = 2\ \text{m}$ por cada periodo, y mientras la onda avanza 6 m pasan $6/\lambda$ periodos. Esa distancia, $2\cdot 6/\lambda$ metros, depende de la longitud de onda, que no se da; solo coincidiría con 6 m si $\lambda = 2\ \text{m}$, por pura casualidad. Lo que el avance de la onda no provoca es que la partícula se traslade 6 m.