Calculadora de velocidad de onda
Resuelve la ecuación de onda v = f × λ para cualquiera de las tres magnitudes, obtén la velocidad de una onda a partir de una distancia y un tiempo de recorrido, o calcula lo rápido que avanza una onda por una cuerda tensa a partir de su tensión y su densidad lineal.
Última actualización:
Longitud entre los extremos fijos; da la fundamental y los armónicos
Muestra también la longitud de onda a esta frecuencia
Cómo usar Calculadora de velocidad de onda
- Elige un método: ecuación de onda, distancia y tiempo, o cuerda.
- Elige qué quieres calcular e introduce los otros dos valores con sus unidades.
- Para una cuerda, introduce la tensión y μ, o bien la masa y la longitud de la cuerda.
- Añade una longitud vibrante para ver la frecuencia fundamental y los armónicos.
- Copia los resultados o descarga la tabla en CSV.
Fórmulas de la velocidad de onda
- Ecuación de onda: v = f × λ, por lo que f = v / λ y λ = v / f
- A partir de una medición: v = d / t
- Onda transversal en una cuerda: v = √(T / μ), con μ = masa de la cuerda ÷ longitud
- Ondas estacionarias en una cuerda fija por ambos extremos: fₙ = n × v / (2L), λₙ = 2L / n
- Periodo y número de onda: T = 1 / f, ω = 2πf, k = 2π / λ
Ejemplo: ves un relámpago y oyes el trueno 2.92 segundos después de un rayo que cae a 1 km. v = 1,000 / 2.92 ≈ 342 m/s, que coincide con la velocidad del sonido en el aire a unos 20 °C. En esto se basa la regla de "contar los segundos y dividir entre 3 para obtener los kilómetros".
Velocidad de las ondas en medios habituales
| Onda y medio | Velocidad aproximada |
|---|---|
| Sonido en el aire, 0 °C | 331 m/s |
| Sonido en el aire, 20 °C | 343 m/s |
| Sonido en agua dulce, 20 °C | 1,482 m/s |
| Sonido en acero (longitudinal) | unos 5,900 m/s |
| Ondas sísmicas P en la corteza | unos 5,000–7,000 m/s |
| Mar de fondo en aguas profundas, periodo de 10 s | unos 15.6 m/s |
| Luz y radio en el vacío | 299,792,458 m/s |
Consejos
- La velocidad depende del medio, no de la fuente. Cuando una onda pasa a un medio nuevo, su frecuencia se mantiene mientras que su velocidad y su longitud de onda cambian.
- El sonido en el aire se acelera aproximadamente 0.6 m/s por cada °C de aumento de temperatura.
- Duplicar la tensión de una cuerda aumenta la velocidad de onda y el tono en un factor de √2, aproximadamente un 41%.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la velocidad de una onda?
La velocidad de una onda es igual a la frecuencia por la longitud de onda: v = f × λ. También se puede obtener directamente como la distancia dividida entre el tiempo de recorrido, v = d / t.
¿Cómo calculo la longitud de onda a partir de la velocidad y la frecuencia?
Divide la velocidad entre la frecuencia: λ = v / f. Un tono de 440 Hz en el aire a 343 m/s tiene una longitud de onda de 343 / 440 ≈ 0.78 m.
¿A qué velocidad viaja una onda en una cuerda?
v = √(T / μ), donde T es la tensión en newtons y μ es la masa por metro en kg/m. Una cuerda a 70 N con μ = 6.3 g/m transmite ondas a unos 105 m/s.
¿La frecuencia cambia la velocidad de una onda?
Normalmente no. En un medio dado, la velocidad la determinan las propiedades del medio; al aumentar la frecuencia, lo que se acorta es la longitud de onda. Las excepciones son las ondas dispersivas, como las olas del océano en aguas profundas.
¿Cuál es la diferencia entre periodo y frecuencia?
La frecuencia es el número de ciclos por segundo (hercios); el periodo es el tiempo que dura un ciclo. Son inversos: T = 1 / f.
¿Cómo calculo la frecuencia de una cuerda de guitarra?
La fundamental es f₁ = v / (2L), siendo L la longitud vibrante. Combinándola con v = √(T/μ) se obtiene f₁ = (1 / 2L) × √(T / μ). Los armónicos superiores son múltiplos enteros de f₁.
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