¿Qué cantidad de energía transporta una onda? ¿Cómo se desvanece o decae la intensidad de una onda con la distancia?
Cada uno de los puntos que se mueve a consecuencia de una onda se comporta como un
oscilador armónico. La
energía de un oscilador es toda potencial cuando la elongación es máxima y toda cinética cuando pasa por su punto de equilibrio con velocidad máxima.
Las
perturbaciones que se propagan como
ondas por el espacio lo hacen
normalmente de forma que sus frentes de onda se corresponden con
superficies esféricas. Esto es lo lógico siempre que consideremos su
propagación en medios homogéneos (con la misma densidad en todos los
puntos) y anisotrópicos (sin direcciones preferentes).
Idealmente cada frente de onda producido por una
perturbación deberá tener la propia energía de la perturbación. Un frente de onda situado a una distancia r del punto de la
perturbación tendrá una masa
dm correspondiente a la capa esférica de radio dr localizada a tal distancia.
Si la energía no es absorbida por el medio, la misma energía registrada en un punto 1 se trasladará a un punto 2, solamente que
se repartirá sobre una cantidad de masa diferente. Estableciendo relaciones entre las expresiones que vemos arriba se llega claramente a la conclusión que
la amplitud de una onda cae de forma inversamente proporcional con la distancia.
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