1. Magnitudes Fundamentales de una Onda

Habiendo definido ya qué es una onda periódica, es el momento de conocer los elementos característicos de la misma y ver de que manera están relacionados.

 

  • Frecuencia (f): se define frecuencia como el número de repeticiones que un fenómeno o suceso periódico se repite en la unidad de tiempo. Para el caso que nos ocupa, la frecuencia será el número de ondas completas, o ciclos que se producen en un segundo. La unidad de medida es el hercio (Hertz) y se designa por Hz. Si nos atenemos al ejemplo de la figura:

Imagen 2: Frecuencia y período.
Fuente: Elaboración propia.

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Observamos que en un segundo se producen dos ondas, por lo tanto cada onda se producirá en 1/2 segundo y la frecuencia será de dos ondas por segundo. Si entiendes esto, entenderás que el período T es el inverso de la frecuencia f y viceversa. Expresando esto en una relación matemática, tendremos:


La corriente alterna que recibimos en nuestros hogares es producida con una frecuencia de 50 Hz, lo que significa que en un segundo se han producido 50 ondas; es decir una onda se produce en 0,02 segundos. En 2 centésimas de segundo ha producido una semionda positiva y otra negativa, es decir cada 0,01 segundos la corriente invierte su polaridad pasando por un valor 0 de tensión; eso supone que si estuviéramos mirando una bombilla deberíamos ver como en cada segundo se enciende y apaga 100 veces. Menos mal que nuestro ojo no es capaz de apreciar esa fluctuación.

 

En el apartado anterior vimos la relación entre ω y T; si profundizamos un poco más tendremos:

  • Período (T): ya lo hemos citado en la introducción, no obstante lo volvemos a recordar. Es el tiempo que invierte una onda en realizar un ciclo; se mide en segundos.
  • Fase: la fase de una onda relaciona la posición de una característica determinada del ciclo, como por ejemplo la cresta o el valle, con la posición de la misma característica en otra onda y se puede medir en tiempo, distancia o ángulo. De igual manera, dentro de una misma onda podemos encontrar que puntos iguales de la onda en diferentes períodos representan el mismo estado, por lo que decimos que están en fase.
  • Amplitud: dijimos que las ondas senoidales responden a la expresión que se indica más abajo, y en ella se puede observar que el valor de x será máximo, es decir, será igual a xm cuando sen (ωt) valga la unidad. A ese valor máximo lo llamamos amplitud.

 


Imagen 3: Amplitud de onda xm.

Fuente: Elaboración propia.