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FormatomFormatomOndas en Sintonía es un juego de práctica de movimiento ondulatorio para dominar la relación fundamental de las ondas, v = λ · f, que evalúa Física en los exámenes de admisión universitaria del Perú (UNMSM, UNI) y de Latinoamérica. Es gratis, sin registro y se juega al instante en el navegador (móvil o computadora), como preparación para el examen de admisión universitaria en Perú (UNMSM, UNI y más).
Una onda es una perturbación que se propaga por un medio transportando energía, pero no materia. Para describirla se usan cuatro magnitudes clave: la amplitud (qué tan grande es la oscilación), la longitud de onda λ (la distancia entre dos crestas consecutivas, medida en metros), la frecuencia f (cuántas oscilaciones completas ocurren por segundo, medida en hertz) y la rapidez de propagación v (qué tan rápido avanza la onda por el medio, en metros por segundo).
La frecuencia y el periodo son magnitudes inversas: el periodo T es el tiempo que tarda una oscilación completa y se cumple T = 1 ÷ f. Así, una onda de 4 Hz completa 4 ciclos por segundo y cada ciclo dura 0,25 s. En el examen de admisión conviene reconocer de inmediato qué magnitud te dan y cuál te piden.
La rapidez de una onda es igual a su longitud de onda multiplicada por su frecuencia: v = λ · f. La idea es intuitiva: en cada ciclo la onda avanza una longitud de onda (λ metros) y ocurren f ciclos por segundo, de modo que en un segundo la onda recorre λ · f metros, que es justamente su rapidez.
De esta única relación se despeja lo que necesites. Si conoces la rapidez y la frecuencia, la longitud de onda es λ = v ÷ f. Si conoces la rapidez y la longitud de onda, la frecuencia es f = v ÷ λ. Dominar estos dos despejes resuelve la gran mayoría de las preguntas de ondas del examen.
La rapidez de una onda depende del medio, no de quién la produce: el sonido viaja a unos 340 m/s en el aire y la luz a unos 300 000 000 m/s en el vacío. Como en un mismo medio v es constante, la ecuación v = λ · f obliga a que la frecuencia y la longitud de onda sean inversamente proporcionales: si aumentas la frecuencia, la longitud de onda disminuye en la misma proporción, y viceversa.
Por eso un sonido agudo (alta frecuencia) tiene una longitud de onda corta y un sonido grave (baja frecuencia) una longitud de onda larga, aunque ambos viajen a la misma rapidez en el aire. Practicar este equilibrio ayuda a razonar problemas de sonido, luz y ondas en cuerdas sin memorizar fórmulas sueltas.
En un medio, una onda viaja a v = 12 m/s con una frecuencia f = 4 Hz. ¿Cuál es su longitud de onda?
Solución: λ = 3 m
El sonido viaja a 340 m/s en el aire. Si una nota tiene una frecuencia de 170 Hz, ¿cuál es su longitud de onda?
Solución: λ = 2 m
Una onda en una cuerda tiene una longitud de onda λ = 0,5 m y se propaga a v = 20 m/s. ¿Cuál es su frecuencia?
Solución: f = 40 Hz
Es la ecuación fundamental de las ondas: la rapidez de propagación (v) es igual a la longitud de onda (λ) por la frecuencia (f). En cada ciclo la onda avanza una longitud de onda y ocurren f ciclos por segundo, así que en un segundo recorre λ · f metros. De ella se despejan λ = v ÷ f y f = v ÷ λ.
La frecuencia (f) mide cuántas oscilaciones completas ocurren por segundo y se expresa en hertz (Hz). La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos crestas consecutivas y se mide en metros. La frecuencia es una magnitud temporal y la longitud de onda una magnitud espacial; se relacionan a través de la rapidez mediante v = λ · f.
En un mismo medio la rapidez v es constante, así que la frecuencia y la longitud de onda son inversamente proporcionales: si la frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye en la misma proporción, y si la frecuencia baja, la longitud de onda crece. Por eso un sonido agudo tiene longitud de onda corta y uno grave, larga.
En el Sistema Internacional, la rapidez se mide en metros por segundo (m/s), la frecuencia en hertz (Hz, equivalente a 1 ÷ s) y la longitud de onda en metros (m). El periodo, tiempo de una oscilación completa, se mide en segundos y cumple T = 1 ÷ f.
Sirve para cualquier examen de admisión universitaria en Perú y Latinoamérica que evalúe Física, como el de la UNMSM (San Marcos), la UNI o academias preuniversitarias, donde el movimiento ondulatorio, el sonido y la relación v = λ · f son temas frecuentes.
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