Ondas
Estas preguntas de Ondas están alineadas con el Examen de Admisión del universidades peruanas en Perú.
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Relacionar la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de propagación a partir de un enunciado o un gráfico es la exigencia central de una pregunta sobre ondas en el examen de admisión. La confusión más común es tomar la velocidad con la que viaja la onda por la velocidad de vibración de las partículas del medio por el que se propaga. El oleaje frente al litoral peruano ofrece una imagen útil para distinguir ambos movimientos antes de resolver el ejercicio.
Las ondas son perturbaciones que transportan energía sin transportar materia. Permiten explicar fenómenos como el sonido, la luz, los terremotos y las señales de comunicación.
Este tema es un componente habitual en evaluaciones de admisión universitaria.
A continuación se presentan los tipos de ondas, sus propiedades, los fenómenos ondulatorios y el espectro electromagnético.
Longitud de onda (λ): distancia entre dos puntos consecutivos en fase (cresta a cresta). Se mide en metros.
Frecuencia (f): número de ciclos por segundo. Se mide en hertz (Hz). Período (T) = 1/f.
Velocidad de la onda: v = λ·f. En un medio dado, la velocidad es constante, así que si f aumenta, λ disminuye.
El sonido en el aire viaja a ~340 m/s. La luz en el vacío viaja a c = 3 × 10⁸ m/s.
Refracción: la onda cambia de velocidad y dirección al pasar a otro medio. Ley de Snell: n₁·senθ₁ = n₂·senθ₂.
Difracción: la onda se curva al pasar por una abertura o rodear un obstáculo. Es más notable cuando la abertura es comparable a la longitud de onda.
Interferencia constructiva: dos ondas en fase se refuerzan. Interferencia destructiva: ondas desfasadas se anulan.
Efecto Doppler: la frecuencia percibida cambia cuando la fuente o el observador se mueven. Acercándose: frecuencia mayor. Alejándose: frecuencia menor.
Tono: depende de la frecuencia (agudo = alta f, grave = baja f). Rango audible humano: 20 Hz - 20.000 Hz.
Intensidad: depende de la amplitud. Se mide en decibelios (dB). 0 dB: umbral de audición. 120 dB: umbral de dolor.
Todas viajan a la velocidad de la luz en el vacío. Mayor frecuencia = mayor energía (E = h·f).
La luz visible es solo una pequeña porción del espectro, con λ entre ~400 nm (violeta) y ~700 nm (rojo).
Te deseamos mucho éxito en tu preparación.
Este tema es un componente habitual en evaluaciones de admisión universitaria.
A continuación se presentan los tipos de ondas, sus propiedades, los fenómenos ondulatorios y el espectro electromagnético.
Tipos de ondas
Según el medio: mecánicas (necesitan medio: sonido, agua) y electromagnéticas (no necesitan medio: luz, radio, rayos X).Propiedades de las ondas
Amplitud (A): máximo desplazamiento respecto a la posición de equilibrio. Determina la intensidad (volumen del sonido, brillo de la luz).Longitud de onda (λ): distancia entre dos puntos consecutivos en fase (cresta a cresta). Se mide en metros.
Frecuencia (f): número de ciclos por segundo. Se mide en hertz (Hz). Período (T) = 1/f.
Velocidad de la onda: v = λ·f. En un medio dado, la velocidad es constante, así que si f aumenta, λ disminuye.
El sonido en el aire viaja a ~340 m/s. La luz en el vacío viaja a c = 3 × 10⁸ m/s.
Fenómenos ondulatorios
Reflexión: la onda rebota al cambiar de medio. El ángulo de incidencia es igual al de reflexión.Refracción: la onda cambia de velocidad y dirección al pasar a otro medio. Ley de Snell: n₁·senθ₁ = n₂·senθ₂.
Difracción: la onda se curva al pasar por una abertura o rodear un obstáculo. Es más notable cuando la abertura es comparable a la longitud de onda.
Interferencia constructiva: dos ondas en fase se refuerzan. Interferencia destructiva: ondas desfasadas se anulan.
Efecto Doppler: la frecuencia percibida cambia cuando la fuente o el observador se mueven. Acercándose: frecuencia mayor. Alejándose: frecuencia menor.
Sonido
El sonido es una onda mecánica longitudinal. Necesita un medio para propagarse (no viaja en el vacío).Tono: depende de la frecuencia (agudo = alta f, grave = baja f). Rango audible humano: 20 Hz - 20.000 Hz.
Intensidad: depende de la amplitud. Se mide en decibelios (dB). 0 dB: umbral de audición. 120 dB: umbral de dolor.
Espectro electromagnético
Las ondas electromagnéticas se clasifican por longitud de onda: radio > microondas > infrarrojo > visible > ultravioleta > rayos X > rayos gamma.Todas viajan a la velocidad de la luz en el vacío. Mayor frecuencia = mayor energía (E = h·f).
La luz visible es solo una pequeña porción del espectro, con λ entre ~400 nm (violeta) y ~700 nm (rojo).
Cierre
Las ondas explican fenómenos tan diversos como el sonido, la luz y las comunicaciones. Distinguir entre ondas mecánicas y electromagnéticas, y dominar la relación v = λf, es la base para resolver cualquier problema ondulatorio.Te deseamos mucho éxito en tu preparación.