Elementos de una onda: amplitud, periodo, frecuencia, velocidad/Wave Parts:Amplitude, frequency
Summary
TLDREsta clase de física explica las características de las ondas, como la amplitud, longitud de onda, nodos y anti-nodós. Se describen las diferencias entre ondas de alta y baja frecuencia y cómo estas afectan el tono percibido por diferentes especies. También se explora la relación entre velocidad de propagación de una onda y su frecuencia, y cómo la densidad del medio influye en esta velocidad.
Takeaways
- 🌊 La amplitud es la distancia desde la línea de equilibrio hasta la parte más alta de la onda y se mide en diferentes unidades como centímetros o nanómetros.
- 🎚 La elongación es la distancia desde la línea de equilibrio a cualquier punto de la onda y es menor que la amplitud.
- 🏔 La cresta o pico es la parte más alta de la onda, mientras que el valle es la parte más baja.
- 🔹 Los nodos son los puntos donde la onda corta la línea de equilibrio y los anti-nodos son los puntos opuestos a los nodos.
- 🌀 La longitud de onda (λ) es la distancia medida de cresta a cresta y se puede medir en diferentes unidades por ciclo.
- 🌊 El movimiento ondulatorio se puede analizar en el mar, donde la línea de referencia indica la dirección del movimiento de las olas.
- 🔄 Un ciclo es una oscilación completa de la onda, que puede medirse entre dos crestas o dos valles.
- 🕒 La frecuencia (f) es el número de ciclos que se producen por segundo y se mide en hertz (Hz).
- ⏱ El período (T) es el tiempo que tarda una onda en hacer un ciclo y es la inversa de la frecuencia.
- 🔉 La frecuencia afecta el tono percibido del sonido; frecuencias más altas producen sonidos más agudos, mientras que frecuencias bajas producen sonidos graves.
- 🐬 Diferentes especies perciben frecuencias de sonido de manera diferente; por ejemplo, los delfines pueden percibir frecuencias más altas que el ser humano.
Q & A
¿Qué se llama la distancia desde la línea de equilibrio hasta la parte más alta de la onda?
-La distancia desde la línea de equilibrio hasta la parte más alta de la onda se llama amplitud.
¿Cómo se mide la amplitud de una onda?
-La amplitud se mide en unidades de longitud como centímetros, metros o nanómetros.
¿Cuál es la diferencia entre amplitud y elongación en una onda?
-La amplitud es la máxima elongación, es decir, la elongación máxima de la onda desde la línea de equilibrio.
¿Cuál es la parte más alta de una onda?
-La parte más alta de una onda se denomina cresta o pico.
¿Cómo se llaman los puntos donde la onda corta la línea de equilibrio?
-Los puntos donde la onda corta la línea de equilibrio se llaman nodos.
¿Qué es la longitud de onda y cómo se mide?
-La longitud de onda es la distancia medida de cresta a cresta y se simboliza con la letra griega lambda.
¿Cuál es la relación entre la longitud de onda y el periodo de una onda?
-La longitud de onda se relaciona con el periodo de una onda a través de la ecuación de la velocidad de propagación de la onda, que es la longitud de onda dividida por el periodo.
¿Qué es el periodo de una onda y cómo se mide?
-El periodo es el tiempo que tarda una onda en hacer un ciclo completo, y se mide en segundos.
¿Cómo se relaciona la frecuencia con el periodo de una onda?
-La frecuencia es el número de ciclos que se realizan por segundo, y está inversamente proporcional al periodo; es decir, si la frecuencia aumenta, el periodo disminuye y viceversa.
¿Qué significa una frecuencia alta o baja en términos de sonido?
-Una frecuencia baja corresponde a un sonido o tono bajo o grave, mientras que una frecuencia alta corresponde a un sonido o tono alto o agudo.
¿Cuál es la velocidad de propagación de una onda y cómo se calcula?
-La velocidad de propagación de una onda es la rapidez con la que se mueve una cresta o un valle a través de un medio, y se calcula como la longitud de onda dividida por el periodo o multiplicada por la frecuencia.
Outlines
🌊 Características de las ondas
Este párrafo explica los elementos fundamentales de las ondas en física. Se menciona la línea de equilibrio como punto de referencia para medir la amplitud, que es la distancia desde la línea de equilibrio hasta la parte más alta de la onda. También se define la elongación, la cual es la distancia desde la línea de equilibrio a cualquier punto de la onda. Se describen las crestas (parte más alta de la onda), los valles (parte más baja) y los nodos (puntos donde la onda corta la línea de equilibrio). Además, se introduce la longitud de onda (λ), que es la distancia entre dos crestas consecutivas o tres nodos consecutivos, y se explica que representa un ciclo completo de la onda.
🔁 Ciclos y frecuencia
En este segmento se discute el concepto de ciclo como una oscilación completa de una onda, y cómo se mide la frecuencia, que es el número de ciclos que ocurren en un segundo. Se ilustra con una animación y se explica que la frecuencia se simboliza con la letra 'f' y se mide en hertz (Hz). También se menciona el periodo, que es el tiempo que tarda una onda en hacer un ciclo, y cómo está inversamente proporcional a la frecuencia. Se hace una comparación entre frecuencias altas y bajas y cómo estas afectan el tono percibido por el oído humano, con ejemplos de sonidos graves y agudos.
🐕 Diferentes frecuencias audibles
Este párrafo explora las diferentes capacidades de percepción de frecuencias en diversas especies animales, como el perro, el elefante, el gato, el murciélago y el delfín. Se menciona el rango de frecuencias que el ser humano puede percibir, que es de 20 a 20,000 Hz, y se compara con los rangos de otras criaturas. Se destaca la capacidad de algunas especies para percibir frecuencias mucho más altas que las que pueden ser detectadas por el ser humano.
🎵 Velocidad de la onda y tono
Aquí se explica la velocidad de propagación de una onda, que es la rapidez con la que se mueve una cresta o un valle en un segundo. Se describe cómo la velocidad de una onda varía dependiendo de la densidad del medio a través del cual se propaga; menos densidad, mayor velocidad. Se menciona que la luz se propaga más rápido en el vacío que en otros medios. Además, se analiza cómo el tono del sonido cambia a medida que aumenta la frecuencia, y se ilustra con ejemplos y música cómo el sonido se vuelve más agudo a medida que la frecuencia aumenta, hasta llegar a frecuencias inaudibles para el ser humano.
Mindmap
Keywords
💡Amplitud
💡Elongación
💡Crestas
💡Valle
💡Nodos
💡Antinodos
💡Longitud de onda
💡Frecuencia
💡Período
💡Velocidad de propagación
Highlights
Las características de las ondas incluyen la amplitud y la elongación, ambas son distancias.
La amplitud es la máxima elongación y se mide en diferentes unidades de longitud.
La cresta o pico es la parte más alta de la onda, mientras que el valle es la parte más baja.
Los nodos son los puntos donde la onda corta la línea de equilibrio, y los anti-nodos son los puntos opuestos.
La longitud de onda (λ) es la distancia medida de cresta a cresta y se simboliza con la letra griega lambda.
El movimiento ondulatorio se puede analizar en el mar, donde la línea de referencia indica la dirección del movimiento.
El ciclo es una oscilación completa y se mide entre dos crestas consecutivas.
La frecuencia (f) es el número de ciclos que se realizan por segundo y se mide en hertz (Hz).
El periodo (T) es el tiempo que tarda una onda en hacer un ciclo y es la inversa de la frecuencia.
La frecuencia y el periodo son inversamente proporcionales, lo que significa que si uno aumenta, el otro disminuye.
Las frecuencias bajas corresponden a sonidos o tonos bajos o graves, mientras que las altas frecuencias corresponden a sonidos agudos.
La capacidad de percepción de frecuencias varía entre las especies animales, como el perro, el elefante, el gato, el murciélago y el delfín.
La velocidad de una onda es la rapidez con la que se propaga un pulso a través de un medio.
La ecuación de la velocidad de propagación de una onda es la longitud de onda dividida por el período.
La velocidad de propagación también se puede expresar como la longitud de onda multiplicada por la frecuencia.
La densidad del medio influye en la velocidad de propagación de una onda; menos denso significa mayor velocidad.
La luz se propaga con su máxima velocidad en el vacío y con menor velocidad en medios denso como líquidos o cristales.
Transcripts
[Música]
bienvenidos a una nueva clase en física
sin estrés hoy veremos las
características de las ondas propiedades
y elementos de las ondas en esta
representación de un movimiento
ondulatorio tenemos una línea de
equilibrio y a partir de esta línea
podemos analizar algunas características
elementos propios de las ondas en primer
lugar tenemos una distancia que se mide
desde la línea de equilibrio hasta la
parte más alta de la onda esta distancia
tiene un nombre esta distancia se llama
amplitud y se mide en centímetros en
metros en nanómetros
otra distancia que se puede medir desde
la línea de equilibrio a cualquier punto
punto de la onda tiene un nombre y es
elongación si comparan la amplitud y la
elongación podemos concluir que la
amplitud es la mayor de las erogaciones
en otras palabras la amplitud es la
máxima elongación ambas son distancias
la parte más alta de la onda tiene un
nombre cresta o pico y la parte más baja
de la onda se denomina valle los puntos
donde la onda corta la línea de
equilibrio se denominan nodos
los puntos opuestos son los anti nodos
otra característica de la flor de las
fondas es la longitud de onda tengamos
en cuenta algunos elementos que ya hemos
visto las partes más altas se denominan
crestas las partes más bajas cada parte
baja se denomina valle y estos puntos en
los cuales la onda toca a la línea de
equilibrio se llaman nodos entonces la
longitud de onda es una distancia que
puede ser medida de cresta cresta
y se simboliza con la letra griega
lambda puede ser medida repetimos de
cresta cresta pero también puede ser
medida de valle a valle
también pueden venirse
en tres nudos consecutivos así como
estamos viendo o sea tres nodos
consecutivos también nos da una longitud
de onda
en estas longitudes se recorre un ciclo
completo de la onda puede ser de cresta
cresta a le vaya bañe o toda esta
secuencia que corresponde a tres nodos
la longitud de onda
simboliza por lambda y sus unidades
están dadas en metros por ciclos es
decir unidades de longitud por ciclos
centímetros por ciclo metros por ciclos
nanómetros por ciclos es decir una
longitud por ciclos
aquí por ejemplo en esta ilustración
podemos ver el movimiento de las olas
del mar esta línea que estoy de marcando
nos señala de la dirección que llevará
el movimiento de las olas el movimiento
ondulatorio si trazamos una línea de
referencia por ejemplo aquí
encontramos que de estas son las partes
más altas del cresta a cresta
tenemos la longitud de onda observe lo
de cresta a cresta son las partes más
altas es la longitud de la ola o la
longitud de onda de este movimiento si
trazamos esta línea que vendría siendo
la línea de equilibrio
podemos notar que esta distancia que se
demarca con esta doble flecha negra
corresponde a la amplitud de la onda y
la distancia medida desde la línea de
equilibrio en la parte más alta o
también se puede medir desde la línea de
equilibrio hacia la parte más baja
ese sería la línea de equilibrio la
parte baja pueden notar que es el valle
de la ola o de la onda ese movimiento
que se está suscitando la parte más alta
es la cresta aquí tenemos un ejemplo de
un fenómeno natural en el cual podemos
analizar las características de las
ondas
poca característica es el ciclo un ciclo
es una oscilación completa por ejemplo
la curva que se encuentra entre entre
dos crestas europa y es veamos esto es
un ciclo
esto es otro ciclo y este es otro ciclo
es una oscilación completa pero también
lo podemos entender en función de otros
elementos por ejemplo la curva que se
encuentra entre dos crestas como dijimos
o dos valles veamos
aquí tenemos el ciclo que es similar a
estos que hemos señalado en la parte
superior y aquí lo tenemos de cresta a
cresta esta curva corresponde a un ciclo
o puede también tomarse en este sentido
esto corresponde a un ciclo entonces
miren en todas las formas que tenemos
para determinar lo que es un ciclo
la frecuencia veamos
aquí tenemos entonces la descripción de
uno dos tres tipos de ciclos todo en la
que la onda recorre de un frente hacia
otro
y tu frecuencia frecuencia s un número
de veces por segundo en el cual se
realiza un ciclo veamos en qué consiste
esta definición realmente cómo es la
definición observen esta animación vamos
a guiarnos por este punto de color este
óvalo de color negro y vamos a demarcar
una señalización aquí primero veamos ese
triángulo o esta señalización roja cada
vez que llegue a este punto será un
ciclo alguno y vuelve un ciclo
dos ciclos tres ciclos
cuatro ciclos y vamos de marcando ciclos
teniendo en cuenta las crestas pero
también lo podemos hacer con los valles
veamos
aquí van
un ciclo y vuelve al valle otro ciclo
otro ciclo
y otro ciclo el número de veces por
segundo en que se realiza un ciclo eso
se denomina frecuencia la frecuencia se
simboliza con una letra minúscula una
efe minúscula y sus unidades son ciclos
por segundo se resuelve en un solo
término xerez ciclos por segundo es
hertz en honor a gentes en desarrollo
hearst de estos ciclos por segundos
ok aquí tenemos una mente nuestro
ejemplo
tenemos la señalización inferior para
los valles entonces aquí tenemos ayuda
un ciclo
dos ciclos veamos hacia arriba a ver
cuando llegue a la parte arriba
un ciclo
dos ciclos
tres ciclos entonces el tiempo que tarda
una onda en hacer un ciclo se llama
periodo o sea el tiempo que se tarda en
hacer esto aquí uno y aquí uno
2
3 si nos estamos guiando por esta línea
esa sería es el tiempo empleado se llama
periodo si no nos guiamos por la flecha
de abajo veamos la fecha inferior o sea
los valles aquí tenemos
un ciclo
[Música]
dos ciclos
tres ciclos el tiempo que se empleó
empleada dónde nace en ese ciclo se
llama periodo y por ser un tiempo el
período ce
se especifican unidades de segundos
segundos por ciclos el periodo lo
contrario a la frecuencia periodo es uno
sobre frecuencia son inversamente
proporcionales en otras palabras se
aumenta la frecuencia disminuye el
periodo o si disminuye la frecuencia
aumenta el periodo sin una cantidad
aumenta la otra disminuye son
inversamente proporcionales
veamos ahora lo que tiene que ver con
frecuencias altas o bajas ya
identificamos lo que son frecuencias
aquí tenemos representada una movimiento
ondulatorio con frecuencia baja lo que
corresponde a un sonido o tono bajo o
grave y aquí tenemos la representación
de una onda con una alta frecuencia lo
que corresponde a un sonido o tono alto
o agudo baja frecuencia porque noten que
hay pocos ciclos llegando a un
determinado punto ya que hay muchos
ciclos llegando a un determinado punto
entonces aquí la frecuencia es mayor en
el mismo tiempo hay más ciclos reid
llegando a esta línea punteada a que hay
menos ciclos entonces esta sería baja
frecuencia correspondiente a sonidos o
tonos bajos o graves alta frecuencia
sonidos o tonos altos o agudos
vamos a analizar ahora una animación una
aplicación para entender cuál es el
comportamiento del sonido cuando se
aumenta la frecuencia de la obra
en frecuencias que pueden percibir por
ejemplo el perro frecuencias percibidas
el perro puede percibir entre 15 a 50
mil genes vamos en orden entonces un ser
humano puede percibir entre 20 a 20 mil
hertz un perro puede percibir entre 15 a
50 mil seres el elefante entre 5 y 18
mil hertz
un gato entre 60 y 65 mil years
el murciélago entre 1000 a 210 mil
jersey
y un delfín puede percibir frecuencias
que van de 150 hertz a 200.000 herzen
por eso nuestros oídos no pueden
percibir frecuencias superiores
es muy difícil que presionan frecuencias
superiores a 20.000 genes la mente
villiers pero otras otras especies
animales pueden percibir frecuencias
mucho más altas
bien ahora veamos lo que es la rapidez o
magnitud de la velocidad de una onda
entonces qué es la velocidad de una onda
dice la rapidez o magnitud de la
velocidad de propagación de una onda es
aquella con la cual se propaga un pulso
a través de un medio dicho de otra
manera es la distancia que una
determinada cresta o valle recorre en un
determinado tiempo ya sabemos que crece
en la parte más alta y vaya en la parte
más baja de la onda entonces es la
distancia que es esa cresta o valles
recorren en un tiempo que generalmente
es un segundo es lo que conocemos como
velocidad que es tan rápido se mueve una
cresta o un valle por segundos
observemos este movimiento ondulatorio
tomemos esta línea como referencia y
vamos a ir tomando también los by las
crestas como punto de referencia
entonces cuando la onda
recorre esta cresta esta instancia que
recorre la cresta por segundo es lo que
se determina como la rapidez o magnitud
de la velocidad de propagación qué tan
rápido se mueve la onda qué tanta
distancia recorre esta cresta en un
segundo eso es un indicador de la
velocidad y la distancia recorrida por
esta cresta que tomamos aquí como
referencia en un determinado tiempo que
generalmente es por segundo
esta sería esta longitud de onda que va
de cresta a cresta
la velocidad de propagación su ecuación
matemática es la longitud de onda sobre
el período
noten este color que tenemos acá color
zanahoria y lo vamos a utilizar para
entender que esta ecuación lambda sobre
períodos se puede reescribir de esta
manera es como si multiplicas hemos
numerador por numerador landa por 1
holanda y aquí tuviésemos un nudo del
denominador y 1 por tt en otras palabras
está esta fracción se puede
reescribir matemáticamente de esta
manera y porque el hemos hecho porque
uno sobre el periodo
hace unos segundos dijimos que uno sobre
el periodo de frecuencia repitámoslo
aquí frecuencias 1 sobre periodo
entonces donde se encuentra esta
expresión 1 sobre el periodo puede ser
reemplazada por frecuencia entonces la
ecuación no puede quedar también así
frecuencia es blanda por x en 1 sobre 3
frecuencia entonces puede ser dos formas
velocidad de propagación la banda sobre
periodo o menos edad de propagación
blanda por frecuencia
ya sabemos que esto es frecuencia la
velocidad de propagación se puede
utilizar comunidades con metros por
segundo son las unidades centímetros por
segundo recuerden sé que la banda es una
longitud que puede ser metros
centímetros nanómetros y el periodo es
un tiempo en segundos
un dato aquí para que lo tengan presente
mientras menos denso sea el medio la
rapidez de propagación de la onda será
mayor
es decir la onda se moverá con menos
velocidad
si el medio del que se mueve es muy
denso pero si la densidad del medio va
disminuyendo el medio menos denso
la velocidad es mayor por eso la luz se
propaga con su máxima velocidad en el
vacío pero en otros medios en un líquido
por ejemplo un cristal la luz se mueve
con una velocidad menor
cuanto menos denso sea el medio la
rapidez de propagación de la onda será
mayor
ok ahora vamos a analizar lo que sucede
con el tono del sonido a medida que
vamos incrementando el valor de la
frecuencia pueden notar que iniciamos
con un valor de 20 ejerce la frecuencia
sonora que puede percibir el oído del
ser humano está entre 20 / 20 hertz y
20000 hertz después de 20 villiers
resulta imposible que un oído humano
catch esas frecuencias bien vamos a
partir entonces
como pueden ver con un valor de 20
ejerce puede fijarse en este rango que
estoy marcando cómo se comporta la
frecuencia a medida que vayamos
incrementando el valor de la frecuencia
notaremos que el tono el sonido se hará
cada vez más alto o agudo entonces
percibamos esta secuencia y vayamos
analizando lo que sucede a medida que
incrementamos el valor de la frecuencia
mucha atención y oído que vamos a ir
incrementando este valor
[Música]
[Música]
estamos en un rango de 8 mil 312 hertz
vamos a pasar el rango de los 10000
hertz para que noten como el sonido es
cada vez más agudo estamos en muchos mil
312 years
con 13 mil 457 hertz pueden observar y
notar que tenemos una frecuencia
bastante alta y el tono del sonido es
bastante agudo o alto
ahora estamos en el rango de 19 mil 51
hertz una frecuencia bastante alta
pueden notar en el gráfico
el sonido es agudo cuando se pase la
barrera de los 20 makers no se podrá
percibir por el oído humano pero otras
especies los animales pueden percibirlo
como los analizamos hace unos instantes
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