Intensidad de una onda
Física
Conceptos clave
- La intensidad es la potencia que transporta una onda por unidad de área.
- Se mide en W m⁻².
- Disminuye con la distancia a la fuente (ley del inverso del cuadrado).
- Depende del cuadrado de la amplitud.
Definición
- Intensidad = potencia por unidad de área:
- = potencia de la fuente; = área que atraviesa la onda.
- Se mide en vatios por metro cuadrado (W m⁻²).
Ley del inverso del cuadrado
- Para una fuente puntual, la energía se reparte sobre una esfera de área .
- Entonces , es decir .
- Al duplicar la distancia, la intensidad baja a la cuarta parte.
Relación con la amplitud
- La intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud: .
- Doblar la amplitud multiplica la intensidad por 4.
- Por eso una onda más "fuerte" tiene mayor amplitud.
Comparar intensidades
- Entre dos distancias: .
- Entre dos amplitudes: .
Ejemplo resuelto
- Problema: a 2 m de una fuente la intensidad es 8 W m⁻². ¿Cuánto vale a 4 m?
- La distancia se duplica, así que la intensidad baja a .
- .
En el examen IB
- Usa para una fuente puntual; la intensidad va con .
- La intensidad es proporcional a la amplitud al cuadrado.
- Error frecuente: creer que la intensidad cae linealmente con la distancia (es con el cuadrado).
- Unidades: W m⁻².