¿La frecuencia se relaciona con la velocidad de una onda?

Respuesta corta: se relaciona con la velocidad, pero no con la velocidad. Pero como la velocidad está relacionada con la velocidad, la frecuencia está, de hecho, indirectamente relacionada con la velocidad de una onda.

Respuesta larga: cuando una onda electromagnética se propaga, digamos, un vacío, viaja a la velocidad de la luz. Nada muy interesante allí, ¿eh? Bueno, piénsalo de nuevo. ¿No viajarán dos ondas con diferentes frecuencias a diferentes velocidades? Pues sí y no. En el caso de una onda de sonido (una vibración que se propaga a través de la materia), hay muchas variables que influyen en la velocidad de la onda. Cada vez que escuche a un científico de acústica decir “La velocidad del sonido”, también los escuchará agregar el afijo de “al nivel del mar” o algo similar. Esto se debe a que el medio en el que viaja el sonido afecta su velocidad. (La física detrás de esto: el aire se vuelve más delgado a medida que aumenta la altitud. Esto da como resultado una masa menor para que el sonido se propague. Una masa menor conduce a la propagación más lenta de la onda, de ahí el término “al nivel del mar”. Esta es también la razón por qué el sonido viaja más rápido en el agua e incluso más rápido en sólidos como el cobre). Pero lo mismo no es cierto para la luz. (¡Y no, el éter luminífero no existe!) La luz puede viajar en el vacío, sin interactuar con las masas durante un período de tiempo significativo. Pero aún no hemos resuelto nuestro problema. ¿Cómo puede ser diferente la velocidad de dos ondas (ambas electromagnéticas, en este caso)? Pues no lo es. ¿Por qué? Debido a esto: cada onda tiene la característica de frecuencia y longitud de onda (en caso de que no lo supiera, la longitud de onda es la longitud entre dos picos o dos trofeos, que es igual. O eso es lo que hemos especulado), que, cuando se multiplica entre sí, produzcan la velocidad de la luz. Piénsalo. Ambos son cantidades inversamente variables que, también forman otra ecuación fundamental en el electromagnetismo: longitud de onda = frecuencia / velocidad de onda. En resumen, también sí.

Sí. Dado que la frecuencia se mide como [matemáticas] \ frac {V \ (Velocidad \ de \ onda)} {\ lambda \ (longitud de onda)} [/ matemáticas], la frecuencia depende en gran medida de la velocidad de la onda.

Espero que mi respuesta haya ayudado.

Saludos,

Pulkit

A pesar de que aparecen en la misma ecuación básica de onda, [matemática] v = f \ lambda [/ matemática], la frecuencia de la onda no depende de la velocidad de la onda, ni la velocidad depende de la frecuencia.

La frecuencia se decide por la fuente de la onda, que no tiene control sobre la velocidad. La velocidad está completamente decidida por el medio en el que viaja la onda. La longitud de onda es la que se ajusta a estos valores en función de la ecuación de onda anterior. En este sentido, una mejor manera de escribir esa ecuación es:

[matemáticas] \ lambda = \ dfrac {v} {f} [/ matemáticas]

Ejemplo: para el sonido, el tono del sonido es en realidad la frecuencia. El cantante puede cambiar la frecuencia, según los requisitos de tono de la canción. Toca tu garganta mientras cantas, puedes sentir la variación en las vibraciones de tu cuerda vocal, a medida que cambias el tono. Pruébalo. Puedes controlar la frecuencia. De manera similar, usted, como fuente de sonido, puede decidir si el instrumento musical se va a tocar en escala D # o C #. Tú controlas la frecuencia.

Ahora veamos la fórmula de Newton para la velocidad del sonido en el aire.

[matemáticas] v = \ sqrt {\ dfrac {P \ gamma} {\ rho}} [/ matemáticas]

La velocidad se decide por las propiedades medias, como la presión y la densidad. Incluso en el caso de la luz, las velocidades son bastante fijas para medios determinados definidos usando sus índices de refracción.

La longitud de onda es la que se ajusta en función de la velocidad y la frecuencia.

Entonces este experimento rápido. Tome una cuerda gruesa atada en un extremo. Mantenga el otro extremo perdido y gírelo verticalmente para crear olas en la cuerda. Usted controla la frecuencia: el movimiento es más rápido y ve que la longitud de onda se reduce, por lo que su frecuencia controla la longitud de onda y no la velocidad.

longitud de onda multiplicada por frecuencia = velocidad de la luz una constante. La frecuencia de la onda no afecta la velocidad de la onda.

La frecuencia es la velocidad de la onda / longitud de onda.

v = f * longitud de onda