Periodo de onda: definición y fórmula

¿Qué es un período de onda?

¿Has probado a surfear alguna vez? Para surfear, necesitamos olas. Sin embargo, un surfista no quiere montar una ola cualquiera. Los surfistas quieren atrapar olas que sean agradables y grandes o que tengan una gran amplitud. Además, no será nada divertido si una ola aparece y desaparece rápidamente. A los surfistas les gustan las olas que duran mucho, o aquellas con una longitud de onda y un período de olas largos.

Esta ilustración nos muestra una onda de signo simple. Verás patrones como este en ondas sonoras, microondas y, sí, incluso en las olas del océano. Como todas las olas, tiene crestas o picos , que son los puntos más altos. También tiene depresiones , los puntos más bajos. La longitud de onda de esta onda es la distancia entre uno de sus picos y el próximo pico. La longitud de onda está representada por la letra griega lambda.

Puede notar que la distancia entre picos es la misma que la distancia entre valles. También podemos medir la longitud de onda de un canal al siguiente. De cualquier manera, la longitud de onda medirá la distancia de un ciclo de onda , o una finalización del patrón repetitivo ascendente y descendente de la onda.

El período de la ola es la medida de tiempo que tarda el ciclo de la ola en completarse. Por lo general, medimos el período de onda en segundos y lo representamos con la letra T.

Frecuencia de una onda

Antes de encontrar el período de una onda, es útil conocer la frecuencia de la onda, es decir, el número de veces que el ciclo de la onda se repite en un período de tiempo determinado. Este gráfico nos muestra cinco ondas diferentes con diferentes frecuencias. Puede ver que hay una cantidad diferente de ciclos durante el mismo período de tiempo. Podríamos encontrar el número exacto contando los picos o valles. La onda roja tiene la frecuencia más baja entre las cinco porque tiene el menor número de ciclos repetidos y la onda rosa tiene la frecuencia más alta porque tiene el número más alto de ciclos repetidos.

La frecuencia ( f ) se puede obtener dividiendo la velocidad de la onda, generalmente simbolizada por la letra v , por su longitud de onda. Recuerde, lo representamos con el símbolo griego: lambda. Por lo general, medimos la longitud de onda en metros y la velocidad en metros por segundo. La frecuencia encontrada usando estas unidades se medirá en Hz (hercios) , otra forma de decir ciclos por segundo.

Digamos que determinamos que una onda se mueve a 60 Hertz; esa onda tendrá 60 ciclos por segundo. Al escribir fórmulas, Hertz generalmente se abrevia como Hz.

Encontrar un período de onda

Entonces, ¿cómo puede el conocimiento de la frecuencia ayudarnos a encontrar un período de onda? Cuanto mayor sea la frecuencia de una onda, menor será el período de la onda. Después de todo, si va a incluir más ciclos en un cierto período de tiempo, los ciclos deben ser más cortos.

Podemos decir que la frecuencia y el período de onda son inversamente proporcionales entre sí, por lo que si la frecuencia aumenta, el período disminuye y viceversa. En otras palabras, si la frecuencia es grande, entonces el período es corto y si la frecuencia es pequeña, entonces el período es largo.

Recuerde que tanto la longitud de onda como la velocidad afectan la frecuencia, por lo que también podemos decir, cuanto mayor es la longitud de onda, mayor es el período de onda y cuanto menor es la velocidad, mayor es el período de onda ‘.

El período de onda es en realidad el recíproco de la frecuencia, lo que significa que cualquier onda tendrá un período de onda de 1 sobre la frecuencia de la onda. La unidad estándar para el período está en segundos, abreviada como la letra S.

Preguntas de práctica

Hagamos un poco de práctica. Aquí hay un problema verbal:

Ejemplo 1:

Estás de vacaciones en la playa y hace un día ventoso. Mientras observaba las olas del océano, observó que la velocidad aproximada de una ola es de 3 m / sy la distancia entre los picos de dos olas es de aproximadamente 20 m. ¿Cuáles son la frecuencia y el período de onda de estas ondas?

Solución:

Bien, conocemos la velocidad, que es de 3 m / s. También conocemos la longitud de onda , recuerde que esa es la distancia entre dos picos, por lo que podemos llamar a la longitud de onda 20 metros. Podemos usar estos dos bits de información para encontrar la frecuencia. Divida la velocidad, 3 m / s, encuentre la longitud de onda, 20 m, y encontramos que la frecuencia es 0.15HZ. O .15 ciclos por segundo. Luego encontramos el recíproco de ese número; 1 sobre 0,15 nos dará el valor de 6,67. Eso nos dice que el período de onda es de 6,67 segundos. Aquí está otro.

Ejemplo 2:

El color rojo tiene una frecuencia de 4×10 ^ 14 Hz y el color violeta tiene una frecuencia de 8×10 ^ 14 Hz. ¿Cuáles son los períodos de onda para los dos colores? ¿Qué color tiene un período de onda más alto?

Solución:

Este es fácil porque ya conocemos las frecuencias de las ondas que estamos viendo. Todo lo que necesitamos hacer es encontrar el recíproco de cada frecuencia. El recíproco de 4×10 ^ 14Hz es 2.5×10 ^ -15, lo que significa que el período de onda del color rojo será 2.5×10 ^ -15 segundos.

El recíproco de Violet y, por lo tanto, su período de onda es 1.25×10 ^ -15 segundos. Estos son números complicados, pero aún podemos responder a la segunda pregunta: ¿qué color tiene un período de onda más alto? En este caso, la respuesta es roja, cuyo ciclo de onda es un poco más lento. También podemos resolver esto dadas las frecuencias de las dos ondas. Recuerde que la frecuencia es inversamente proporcional al período de la onda . Eso significa que cuanto mayor sea la frecuencia de una onda, menor será su período de onda.

Las ondas violetas tienen una frecuencia más alta que las ondas rojas. Eso significa que sabemos que las ondas rojas tendrán periodos de onda más altos que las ondas violetas sin tener que conectarlo a ninguna ecuación.

Resumen de la lección

Todos los días nos encontramos con olas. A veces los vemos cuando vamos a la playa y miramos el océano. Otras veces, son invisibles como las ondas de microondas y ondas de radio. Las diferentes ondas tienen diferentes frecuencias y períodos.

El período de la ola es el tiempo que se tarda en completar un ciclo. La unidad estándar de un período de onda está en segundos, y es inversamente proporcional a la frecuencia de una onda, que es el número de ciclos de ondas que ocurren en un segundo. En otras palabras, cuanto mayor es la frecuencia de una onda, menor es el período de la onda.

El período de onda también depende de la longitud de onda y la velocidad. Cuanto mayor es la velocidad, menor es el período de onda y cuanto mayor es la longitud de onda, mayor es el período de onda.

Periodo de oleada: términos y definiciones

Periodo de ola

• Período de ola : el tiempo que se tarda en terminar un ciclo de ola
• Crestas / picos : los puntos más altos de una ola
• Valles : los puntos más bajos de una ola
• Longitud de onda : la medida en metros desde un pico hasta el siguiente pico de una onda.
• Ciclos de onda : una finalización del patrón repetitivo de subida y bajada de una onda
• Frecuencia : la cantidad de veces que se repite el ciclo de onda en un período de tiempo determinado
• Velocidad : la velocidad de las longitudes de onda se mide en metros por segundo
• Hz (hercios) : ciclos por segundo
• La frecuencia y el período de onda son inversamente proporcionales : si la frecuencia de una onda aumenta, el período de onda disminuye y viceversa.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado de estudiar el período de oleada a través de esta lección, asegúrese de poder:

• Escribe la definición de un período de onda
• Verbalizar el significado de la frecuencia de una onda
• Usa la frecuencia para encontrar un período de onda

Rodrigo Ricardo Editor y fundador