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Características de una onda

Física

Conceptos clave

Una onda se describe con longitud de onda, frecuencia, periodo, amplitud y velocidad.
Estas magnitudes están relacionadas entre sí.
La ecuación de la onda liga velocidad, frecuencia y longitud de onda.
La frecuencia la fija la fuente; la velocidad, el medio.

Longitud de onda y periodo

Longitud de onda ( $\lambda$ ): distancia entre dos puntos en fase (dos crestas seguidas).
Periodo ( $T$ ): tiempo de una oscilación completa.
Frecuencia ( $f$ ): oscilaciones por segundo, $f = \dfrac{1}{T}$ .

Amplitud

Amplitud: desplazamiento máximo respecto a la posición de reposo.
Está relacionada con la energía de la onda (energía proporcional a la amplitud al cuadrado).
No cambia la frecuencia ni la longitud de onda.

La ecuación de la onda

Velocidad igual a frecuencia por longitud de onda: $v = f\lambda$
También $v = \dfrac{\lambda}{T}$ .
Si la velocidad es constante (mismo medio), $f$ y $\lambda$ son inversamente proporcionales.

Frente de onda y fase

Puntos en fase están en el mismo estado de vibración (separados por $\lambda$ ).
Un frente de onda une puntos en fase.
La fuente fija la frecuencia; al cambiar de medio cambian $v$ y $\lambda$ , pero no $f$ .

Ejemplo resuelto

Problema: una onda de $f = 500\,\text{Hz}$ viaja a $340\,\text{m s}^{-1}$ . Halla su longitud de onda.
Despeja de $v = f\lambda$ : $\lambda = \dfrac{v}{f}$ .
$\lambda = \dfrac{340}{500} = 0{,}68\,\text{m}$ .

En el examen IB

La ecuación clave es $v = f\lambda$ : identifica bien las tres magnitudes.
Al cambiar de medio, la frecuencia no cambia; cambian $v$ y $\lambda$ .
Error frecuente: confundir amplitud con longitud de onda.
Comprueba unidades: $v$ en m s⁻¹, $f$ en Hz, $\lambda$ en m.