CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS
Frecuencia
La frecuencia de una onda es el número de ciclos o movimientos completos que cada partícula realiza en la unidad de tiempo. La unidad de medida que más se utiliza para expresar la frecuencia es el hertz (Hz). Un hertz equivale a un ciclo por segundo. Otras unidades son el kilohertz (1000 Hz), y el megahertz (1000000 Hz).
Para determinar la frecuencia (f) de un movimiento ondulatorio, se divide el número de ciclos completos que realiza la fuente (n), entre el tiempo que emplea en realizarlos (t).
Periodo
Es el tiempo que emplea un cuerpo en movimiento vibratorio en realizar un ciclo completo. El periodo (T) se calcula dividiendo el tiempo empleado por un movimiento (t) entre el número de ciclos realizados en dicho lapso (n).
La frecuencia y el periodo son magnitudes inversas: cuando una es alta la otra es baja y viceversa.
Longitud de onda
La longitud de onda es la distancia entre dos crestas o entre dos valles consecutivos y se representa con la letra griega lambda (λ). También, podemos definir la longitud de onda como la distancia que recorre la onda en un tiempo igual a un periodo. Cuando producimos ondas circulares en el agua, la distancia entre los circulos concéntricos consecutivos es la longitud de esas ondas.
La frecuencia y la longitud de onda son magnitudes inversas: cuando la frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye y viceversa.
Amplitud
La amplitud es la altura de una cresta de una onda. Esta altura corresponde a la máxima separación de cada partícula de su posición de equilibrio. La amplitud de una onda está relacionada con la cantidad de energía que transporta. Entre más energía transporte mayor es la amplitud y vamos a escuchar el sonido con mayor volumen.
Velocidad
La velocidad de una onda es la rapidez con que la perturbación recorre una distancia en un tiempo determinado. Matemáticamente la velocidad constante se expresa como:
Si pensamos en una onda con una longitud de onda de 6 metros y periodo de 2 segundos, significa que cada 2 segundos recorrerá una distancia de 6 metros, o que cada segundo recorrerá 3 metros. Para esta onda la velocidad será 3 m/s.
En general, para toda onda la distancia se reemplaza por la longitud de onda y el tiempo por el periodo. Así se obtiene una fórmula de velocidad relacionada con dos características de las ondas.
También se expresa la velocidad de una onda como:
La velocidad de una onda depende del medio por el que se desplace. Este medio puede ser gaseoso (aire), líquido (agua) o sólido (cuerda). Así una onda producida en el agua viaja con velocidad diferente a una que se produce en el aire.
El medio también experimenta alteraciones cuando cambian algunas condiciones como la densidad, la temperatura (el sonido viaja con mayor velocidad en los medios calientes que en los medios fríos) , la profundidad (una onda en el agua es más veloz entre mayor sea la profundidad del agua), la tensión (entre más tensa está una cuerda o resorte mayor va a ser la velocidad de la onda en ella). Para cada condición hay una velocidad diferente.
PREGUNTA: Hallar la distancia a la que se produce un rayo, si se tardó en escuchar el trueno 20 segundos y tenía una velocidad de 344 m/s.