Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

Magnitudes características de una onda. Ecuación de onda.

 

 

Problema 4.

Por una cuerda tensa viaja una onda armónica de 1 mm de amplitud. La velocidad máxima de vibración es de 4 m/s. Calcula la frecuencia de vibración y la frecuencia de propagación de la onda.

________________________________________________________________

   
 
 

Datos:

A = 1 mm = 10-3 m

vmáx = 4 m/s

 

Solución

La velocidad de propagación de una onda viene dada por la expresión,

 

 

Donde λ es la longitud de onda y f es la frecuencia.

La velocidad máxima de vibración de una partícula del medio que transmite una onda es,

 

 

Donde A es la amplitud máxima de vibración y ω es la frecuencia angular. Teniendo en cuenta que la frecuencia angular es,

 

 

Donde f es la frecuencia de vibración, entonces,

 

 

Si bien la velocidad de propagación de la onda, v, y la velocidad máxima de vibración,vmax, no tienen por qué coincidir en valor, la frecuencia que aparece en ambas expresiones sí es la misma, es decir, es lo mismo decir frecuencia de vibración y frecuencia de propagación.

Por tanto, con los datos del problema, podemos determinar la frecuencia a partir de la velocidad máxima de vibración.

 

 

 

Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos