Longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación

🌊 Relación entre Longitud de onda, Frecuencia y Velocidad de propagación

¿Sabías que la velocidad a la que se propagan las ondas está determinada por las características del medio en el que viajan y por la relación matemática que existe entre la frecuencia y la longitud de onda? 🌟 Antes de adentrarnos en la explicación, te invito a descargar la guía completa al final de este artículo para profundizar aún más en el tema. 📥

📚 Entendiendo los conceptos clave

Longitud de onda (λ)

La longitud de onda, denotada con la letra griega $\lambda$, es la distancia entre dos puntos equivalentes de una onda (de cresta a cresta o de valle a valle). Se mide en metros ($m$) y es una característica fundamental para determinar el comportamiento de las ondas.

Frecuencia (f)

La frecuencia $f$ es el número de ciclos completos que realiza una onda por unidad de tiempo. Su unidad en el Sistema Internacional es el Hertz (Hz), que equivale a $s^{-1}$. Nos indica cuántos ciclos ocurren en un segundo.

Rapidez de propagación (v)

La rapidez de propagación $v$ de una onda es la velocidad a la que se desplaza a través del medio. Se mide en $m/s$ y depende de factores como la densidad y la temperatura del medio. Es independiente de la amplitud y de la frecuencia de la onda.

🔗 La relación entre longitud de onda, frecuencia y velocidad

La fórmula que vincula estas tres características es:

$$
v = \lambda \cdot f
$$

Donde:

• $v$ es la rapidez de propagación en $m/s$.
• $\lambda$ es la longitud de onda en $m$.
• $f$ es la frecuencia en $Hz$.

🔍 Interpretación física

Esto significa que la velocidad a la que se propaga una onda es el resultado del producto entre la longitud de onda y su frecuencia. En otras palabras, si conocemos la longitud de onda y la frecuencia de una onda, podemos calcular la velocidad con la que se mueve.

🔄 Cambios en la frecuencia y la longitud de onda

Si se modifica la frecuencia $f$ de una onda manteniendo la velocidad de propagación $v$ constante (lo que sucede cuando el medio no cambia), la longitud de onda $\lambda$ se ajusta inversamente. Es decir:

$$
\lambda = \frac{v}{f}
$$

• Si la frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye.
• Si la frecuencia disminuye, la longitud de onda aumenta.

Esto refleja la relación inversa que existe entre la frecuencia y la longitud de onda cuando la rapidez de propagación se mantiene constante.

📈 Ejemplo práctico

Imaginemos una onda de sonido que se propaga en el aire a $v = 340 , m/s$. Si la frecuencia de esta onda es de $f = 170 , Hz$, ¿cuál será su longitud de onda?

$$
\lambda = \frac{v}{f} = \frac{340 , m/s}{170 , Hz} = 2 , m
$$

Esto significa que la distancia entre dos crestas consecutivas de esta onda es de 2 metros.

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