01
El medio, partícula a partícula
Osciladores acoplados y propagación de la fase
Selecciona una bola: su M.A.S., fase y energía aparecerán en la vista inferior.
Aplicación de Física
Ondas armónicas
Visualiza una onda armónica como una propagación de fase y relaciona amplitud, frecuencia, longitud de onda, período y velocidad.
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02
M.A.S. de la partícula seleccionada
Fasor, proyección y evolución temporal
Sobre esta aplicación
Ondas armónicas: cómo relacionar la oscilación local con la propagación
En una onda viaja la perturbación y la energía; las partículas del medio oscilan alrededor de su equilibrio. Separar velocidad de propagación y velocidad de una partícula evita uno de los errores más frecuentes.
Conceptos esenciales
Respuesta rápida
Una onda armónica es una perturbación sinusoidal en la que cada punto del medio oscila armónicamente mientras la fase se propaga. Puede escribirse como y(x,t) = A sen(kx − ωt + φ), con k = 2π/λ, ω = 2πf, T = 1/f y velocidad de fase v = ω/k = λf.
Magnitudes básicas
La amplitud A es el desplazamiento máximo; el período T es el tiempo de un ciclo; la frecuencia f = 1/T cuenta ciclos por segundo; λ es la distancia entre puntos equivalentes consecutivos de la onda.
Velocidad de propagación
La fase avanza una longitud de onda durante un período, por lo que v = λ/T = λf. Esta velocidad no es la misma que la velocidad instantánea de una partícula del medio.
Ecuación armónica
Una forma habitual es y(x,t) = A sen(kx − ωt + φ). El signo que acompaña a ωt indica el sentido de propagación según la convención usada.
k, ω y fase
El número de onda k = 2π/λ mide variación espacial de fase y la frecuencia angular ω = 2πf mide variación temporal. Dos puntos separados Δx tienen un desfase relacionado con kΔx.
Transversal y longitudinal
En una onda transversal la oscilación es perpendicular a la propagación; en una longitudinal es paralela. Las relaciones f, T, λ y v siguen siendo fundamentales en ambos casos.
Cómo usar la aplicación
Un recorrido breve para pasar del dato al resultado sin perder la interpretación.
-
Define la onda
Ajusta amplitud, frecuencia o período, longitud de onda y fase inicial.
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Observa la propagación
Relaciona la oscilación de cada partícula con el avance del perfil sin confundir transporte de energía con transporte de materia.
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Conecta magnitudes
Comprueba k = 2π/λ, ω = 2πf y v = λf para interpretar la ecuación armónica.
Preguntas frecuentes
Preguntas frecuentes sobre ondas armónicas
¿Qué es una onda armónica?
Es una onda cuya dependencia espacial y temporal puede describirse mediante una función sinusoidal ideal.
¿Qué es la amplitud?
Es el máximo desplazamiento respecto a la posición de equilibrio de la magnitud que oscila.
¿Qué relación hay entre frecuencia y período?
f = 1/T y T = 1/f.
¿Qué relación hay entre velocidad, frecuencia y longitud de onda?
v = λf.
¿Qué es el número de onda k?
k = 2π/λ y expresa cuánto cambia la fase por unidad de distancia.
¿Qué es la frecuencia angular ω?
ω = 2πf = 2π/T y expresa la rapidez de variación temporal de la fase.
¿Las partículas del medio avanzan con la onda?
En el modelo ondulatorio ideal las partículas oscilan alrededor de su equilibrio mientras la perturbación se propaga; su velocidad de oscilación no es la velocidad de propagación.
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