Fundamental y Armónicos

La frecuencia resonante mas baja de un objeto vibrante se llama frecuencia fundamental. La mayoría de los objetos vibrantes tienen mas de una frecuencia de resonancia, y aquellos que se usan en los instrumentos musicales, normalmente vibran a frecuencias armónicas de la fundamental. Un armónico se define como un entero (número entero), múltiplo de la frecuencia fundamental. Las cuerdas vibrantes, las columnas de aire cilíndricas abiertas, y las columnas de aire cónicas vibran en todos los armónicos de la fundamental. Los cilindros con un extremo cerrado, vibra con solo armónicos impares de la fundamental. Las membranas vibrantes, normalmente producen vibraciones en armónicos, pero también tienen algunas frecuencias resonantes que no son armónicos. Para esta clase de vibradores se hace útil el término sobretono -se dice que tienen algunos sobretonos no armónicos-.

Ondas Sinusoidales

Una onda de propagación de frecuencia simple, tomará la forma de una onda sinusoidal en función de la distancia. La onda sinusoidal superior en la siguiente ilustración es una tal onda sinusoidal, una onda transversal típica como la causada por una pequeña piedra arrojada sobre un estanque en calma.

La onda sinusoidal inferior en la ilustración anterior es una onda sinusoidal función del tiempo. Esta onda podría ser producida por el trazado de la posición en función del tiempo, de una masa en un resorte sometida a un movimiento armónico simple. O bien, si la masa del muelle se transporta a una velocidad constante a través de una habitación, su posición dibujaría una onda sinusoidal en función de la distancia.

Las ondas sinusoidales se pueden representar matemáticamente y se puede demostrar que cualquier onda se puede construir por medio de una combinación adecuada de onda senos (síntesis de Fourier)

La posición de un objeto vibrante en un movimiento armónico simple dibujará una onda sinusoidal en función del tiempo. (Si la masa sobre un muelle se trasladara a velocidad constante a través de la habitación, dibujaría una onda sinusoidal.)

Nodos y antipodes de desplazamiento

Las ondas estacionarias producidas por el movimiento de estas en las cuerdas o en las columnas de aire, se pueden usar para establecer los valores de la longitud de onda, frecuencia y velocidad de las ondas, de acuerdo con la fórmula de la onda v = fλ.

Pasos para producir la resonancia de una cuerda