Elementos de las ondas

Conoce los elementos más importantes de las ondas: Longitud, frecuencia y velocidad de onda


Una onda es la propagación de una perturbación en el espacio. Todas las ondas, independiente de la naturaleza de la perturbación, tienen elementos que facilitan la comparación entre ellas; estos elementos son: longitud de onda, amplitud de onda, frecuencia, período y velocidad de propagación.

Amplitud de onda

Llamamos amplitud de onda a la elongación máxima que alcanzan las partículas en un determinado medio de vibración, se designa con la letra a mayúscula (A) y se mide en metros [m].

La amplitud de onda está directamente relacionada con la energía que transporta la onda, así si una onda tiene gran amplitud querrá decir que transporta una gran cantidad de energía. También es importante mencionar que la elongación máxima de una cresta (movimiento sobre el eje de equilibrio) es la misma que la de un valle (movimiento bajo el eje de equilibrio).

En la imagen, la onda en negro tiene mayor amplitud que la que está señalada con color gris.

amplitud

Longitud de onda

Llamamos longitud de onda a la distancia horizontal entre dos crestas (puntos con amplitud máxima) consecutivas, se designa con la letra griega lambda minúscula ([l]) y se mide en metros [m].

La longitud de onda representa ‘el largo de la onda’, es decir, la distancia que abarca la onda antes de comenzar a repetir el ciclo de movimiento. Por definición esta distancia se mide de cresta a cresta, sin embargo se puede medir entre un punto cualquiera y el mismo punto en la siguiente oscilación pues siempre se obtendrá el mismo resultado.

En la imagen, la onda en celeste tiene una longitud de onda mayor que las otras dos, sólo es posible ver 1 longitud de onda (un ciclo completo de movimiento). La segunda onda con mayor longitud es la marcada en azul, ésta alcanza a completar 3 longitudes de onda (ciclos). Finalmente, la onda con menor longitud es la señalada en rojo que completa 5 longitudes de onda en la misma distancia horizontal. De esta forma podemos identificar ondas largas (celeste) y ondas cortas (roja).

longitud

Frecuencia de onda

Llamamos frecuencia de onda a la cantidad de ciclos por unidad de tiempo, se designa con la letra efe minúscula (f) y se mide en hertz [Hz].

Para calcular la frecuencia de una onda se debe contabilizar una cantidad de ciclos completos (cantidad de longitudes de ondas) y dividirla por la cantidad de segundos que demora en completarlos, de esta forma, una onda con frecuencia 2 [Hz] completa dos (2) oscilaciones en un (1) segundo.

En la imagen, la onda con mayor frecuencia es la onda 4 y la de frecuencia menor es la onda 3, con 5 [Hz] y 2 [Hz] respectivamente. La onda 1 en tanto, tiene una frecuencia de 3 [Hz] y la onda 2 tiene una frecuencia de 4 [Hz].

frecuencia

Período

Llamamos período al tiempo que demora una onda en completar un ciclo (una longitud de onda), se designa con la letra te mayúscula (T) y se mide en segundos [s].

El período es el inverso de la frecuencia, es decir, para calcular el período se debe dividir 1 por la frecuencia (o viceversa, para calcular la frecuencia se debe dividir uno por el período). Por lo tanto, una onda con gran frecuencia tendrá un pequeño período.

En la imagen anterior, la onda con mayor período será la onda 3 y la onda 4 tendrá el menor período.

Velocidad de propagación

Llamamos velocidad de propagación a la rapidez con que se propaga el movimiento ondulatorio, se designa con la letra ve minúscula (v) y se mide en metros partidos de segundos [m/s].

La velocidad de propagación depende del medio por el que esté viajando la onda, mientras más juntas estén las partículas mayor será la velocidad de propagación. Así, la velocidad en los sólidos será mayor que en los líquidos y ésta a su vez será mayor que en los gases.

Para calcular la velocidad de propagación se debe multiplicar la longitud de onda por la frecuencia de onda, tal como lo muestra la imagen.

velocidad