Calculadora de Velocidad de Onda – Frecuencia, Longitud de Onda y Período
Calcula velocidad de onda, frecuencia, longitud de onda y período a partir de dos cantidades conocidas.
La ecuación de onda
La relación fundamental para ondas:
Donde:
- v = velocidad de onda (m/s)
- f = frecuencia (Hz)
- λ (lambda) = longitud de onda (m)
Período y frecuencia
El período es el inverso de la frecuencia:
Donde:
- T = período (s)
- f = frecuencia (Hz)
Definiciones
Frecuencia (f)
Número de oscilaciones por segundo. Medida en hertz (Hz).
1 Hz = 1 oscilación/segundo
Longitud de onda (λ)
Distancia entre picos consecutivos de la onda.
Velocidad de onda (v)
Qué tan rápido se mueve la perturbación de la onda.
Período (T)
Tiempo para una oscilación completa.
Ejemplo de cálculo
Dado: f = 500 Hz, λ = 0.68 m
Encuentra: Velocidad de onda
Esto es aproximadamente la velocidad del sonido en el aire.
Tipos de ondas
Ondas mecánicas
Requieren un medio:
- Ondas de sonido (aire, agua, sólidos)
- Ondas sísmicas
- Ondas en cuerdas
Ondas electromagnéticas
No requieren medio (pueden viajar en vacío):
- Luz visible
- Ondas de radio
- Rayos X
- Microondas
Todas las ondas EM viajan a c = 3 × 10⁸ m/s en vacío
Velocidades de onda comunes
| Tipo de onda | Velocidad (m/s) |
|---|---|
| Sonido en aire (20°C) | ~343 |
| Sonido en agua | ~1480 |
| Sonido en acero | ~5000 |
| Luz en vacío | 299,792,458 |
| Ondas sísmicas | 3000-8000 |
Aplicaciones
Comunicaciones
- Radio, TV, WiFi, telefonía celular
- Diseño de antenas
- Guías de onda
Música
- Afinación de instrumentos
- Acústica de salas de conciertos
- Diseño de altavoces
Medicina
- Ultrasonido
- Tomografía
- Tera pia con ondas de choque
Ciencia
- Espectrosco pía
- Radar y sonar
- Sismología
Espectro electromagnético
| Tipo | Longitud de onda | Frecuencia |
|---|---|---|
| Ondas de radio | >1 mm | <300 GHz |
| Microondas | 1 mm - 1 m | 300 MHz - 300 GHz |
| Infrarrojo | 700 nm - 1 mm | 300 GHz - 430 THz |
| Visible | 400-700 nm | 430-750 THz |
| Ultravioleta | 10-400 nm | 750 THz - 30 PHz |
| Rayos X | 0.01-10 nm | 30 PHz - 30 EHz |
| Rayos Gamma | <0.01 nm | >30 EHz |
Efecto Doppler
Cuando la fuente o el observador se mueve, la frecuencia observada cambia:
Donde:
- f' = frecuencia observada
- v = velocidad de onda
- vₒ = velocidad del observador
- vₛ = velocidad de la fuente
Interferencia de ondas
Interferencia constructiva
Ondas en fase → amplitud aumenta
Interferencia destructiva
Ondas desfasadas 180° → amplitud disminuye
Resumen
La ecuación de onda v = fλ es fundamental en física. Esta calculadora calcula rápidamente velocidad de onda, frecuencia, longitud de onda o período cuando se proporcionan dos cantidades cualesquiera. Esencial para comprender ondas de sonido, luz y otras ondas en física y ingeniería.