Las ondas pueden tomar dos formas básicas: transversal, o de arriba hacia abajo, y longitudinal, o material de compresión. Las ondas transversales son como las olas del océano o las vibraciones en un cable de piano: puedes ver fácilmente su movimiento. Las ondas de compresión, en comparación, son capas alternas invisibles de moléculas comprimidas y enrarecidas. El sonido y las ondas de choque viajan de esta manera.

Mechanical Waves

Las ondas de compresión solo pueden viajar a través de algún tipo de medio material, como aire, agua o acero. Un vacío no puede transportar ondas de compresión, ya que no tiene sustancia para conducir la energía. Su dependencia de un medio significa que estas son ondas mecánicas, y el medio determina su velocidad de movimiento. La velocidad del sonido a través del aire, por ejemplo, es de 346 metros por segundo. Un material denso como el acero conduce el sonido a 6.100 metros por segundo.

Ondas de compresión

Si pudiera ver una onda de compresión moviéndose a través del aire, vería un área de moléculas comprimidas en el dirección desde la cual viajaba la ola. Las moléculas se vuelven cada vez más raras después del punto de compresión máximo, hasta que ve un área de presión más baja que tiene la menor cantidad de moléculas de aire. El aire se vuelve progresivamente más denso después de ese punto, hasta que alcanzas una compresión máxima nuevamente. La distancia entre la compresión máxima o los puntos de rarefacción es de una longitud de onda. A medida que la frecuencia de una onda aumenta, su longitud de onda se acorta.

Interferencia

Dos o más ondas que cruzan el mismo punto en un medio interfieren entre sí. Puedes ver esto si arrojas dos piedras en un estanque inmóvil; las ondas se extienden y se superponen entre sí. Lo mismo ocurre con las ondas de compresión. Si un punto de compresión se encuentra con un punto enrarecido, los dos se cancelan mutuamente. Si se unen dos puntos de compresión, se refuerzan mutuamente, creando un punto que tiene el doble de presión.

Shock Waves

Un chorro que se mueve por el aire más rápido que la velocidad del sonido produce un estampido sónico. A medida que el chorro avanza, las moléculas de aire se acumulan en frente de él, como la nieve en frente del arado. Las capas de aire comprimido y enrarecido no se mueven directamente desde una fuente, como se obtiene con el sonido. La onda de choque forma un patrón en forma de cono con la punta justo delante del plano y ondas de compresión que se desplazan detrás de él en círculos cada vez más grandes.