Test de ondas: cuestionario de física con explicaciones

Guía rápida de ondas para física

Una onda es una perturbación que transmite energía sin transporte neto de materia. En las ondas mecánicas, como el sonido o las olas en el agua, la perturbación necesita un medio material; en las ondas electromagnéticas, como la luz, no hace falta medio y pueden propagarse en el vacío. La distinción entre ondas transversales, donde la vibración es perpendicular a la dirección de propagación, y ondas longitudinales, donde es paralela, es una de las clasificaciones más preguntadas en los exámenes.

Las magnitudes fundamentales se relacionan mediante la ecuación v = λ·f, donde v es la velocidad de propagación, λ la longitud de onda y f la frecuencia. La frecuencia depende únicamente de la fuente emisora y no se altera cuando la onda cambia de medio; lo que cambia al pasar, por ejemplo, del aire al agua es la velocidad y, en consecuencia, la longitud de onda. Un error muy común es pensar que la frecuencia se modifica: si la velocidad aumenta y la frecuencia es constante, la longitud de onda debe aumentar proporcionalmente.

Otros fenómenos que conviene dominar son la interferencia, la difracción y el efecto Doppler. Dos ondas interfieren constructivamente cuando llegan en fase y destructivamente cuando llegan en oposición de fase, lo que explica los patrones de franjas en el experimento de la doble rendija. La difracción es apreciable cuando el obstáculo o la abertura tienen un tamaño comparable a la longitud de onda, y el efecto Doppler describe el cambio de frecuencia percibido cuando emisor y receptor se mueven relativamente entre sí, como en el sonido de una ambulancia que se aproxima. Un matiz importante: en el punto de reflexión de una onda en un medio más denso se produce inversión de fase, detalle que a menudo se pasa por alto.