La frecuencia es el número de ocurrencias de un evento repetitivo por cada unidad de tiempo dada. Hay varias ecuaciones de frecuencia para calcular la frecuencia dependiendo de las cantidades que conocemos. Podemos encontrar la frecuencia (f), la velocidad de la onda (v), el período de tiempo (T) y la longitud de onda (λ) usando la fórmula para la frecuencia de una onda. 1 Hertz se refiere a un ciclo cada segundo.
Fórmula de frecuencia
Generalmente, para encontrar la frecuencia de una onda, se utiliza una fórmula de frecuencia. El número de ciclos completados por cada unidad de tiempo se caracteriza como frecuencia. También informa sobre el número de picos que pasan por un punto fijo por cada unidad de tiempo. También se conoce como frecuencia temporal, que enfatiza el contraste entre la frecuencia espacial y la frecuencia angular. Es recíproco del tiempo. La unidad de frecuencia es Hertz. Usando la fórmula de frecuencia podemos rastrear la frecuencia de la onda.
Fórmula de frecuencia
La fórmula de frecuencia se da como,
- Relación entre frecuencia, longitud de onda y velocidad de onda
La relación entre la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de onda se da como,
f = v/λ
Dónde,
v se mide en m/s y es la velocidad de la onda
λ se mide en m y es la longitud de onda de la onda
- Relación entre frecuencia y período de tiempo
La relación entre la frecuencia y el período de tiempo se da como:
f = 1/T
Dónde,
f se mide en 1/s, la frecuencia en hercios
T se mide en s, el período de tiempo
Dado que la frecuencia es inversamente proporcional al período de tiempo. Entonces, a medida que aumenta el período de tiempo, la frecuencia disminuirá.
- Relación entre frecuencia y frecuencia angular
La relación entre la frecuencia y la frecuencia angular se da como:
f = ω/2π
Donde ω es la frecuencia angular
Dado que la frecuencia es directamente proporcional al período de tiempo. Entonces, a medida que aumenta el período de tiempo, también aumentará la frecuencia.
Problemas de muestra
Pregunta 1: encuentre la frecuencia de una onda donde un ciclo de la onda finaliza en 2 s.
Solución:
Dado:
Tiempo = 2s
Usando la siguiente fórmula,
f = 1 / T
f = 1 / 2
f = 0,5
La frecuencia es de 0,5 Hz.
Pregunta 2: encuentre la frecuencia de la onda de luz cuando la longitud de onda de la luz es de 500 nm.
Solución:
Dado:
Longitud de onda = 500 nm = 500 × 10 -9 m
= 5 × 10 -7 m
Sabemos que la velocidad de la luz = 3 × 10 8 m/s
Usando la siguiente fórmula,
f = v / λ
f = 3 × 10 8 / 5 × 10 -7
f = 6 × 10 14 seg -1
La frecuencia es 6 × 10 14 Hz.
Pregunta 3: Determina la frecuencia del péndulo que tarda 8 segundos en completar un ciclo.
Solución:
Dado:
Tiempo = 4s
Usando la siguiente fórmula,
f = 1 / T
f = 1 / 8
f = 0,125
La frecuencia es de 0,125 Hz.
Pregunta 4: Encuentra la velocidad angular de la onda, si la frecuencia es de 10 hercios.
Solución:
Frecuencia = 10 hercios
Usando la siguiente fórmula
f = ω/2π
ω = 2πf
= 20π
La velocidad angular es 20π
Pregunta 5: Determine el tiempo que tarda el péndulo en completar un ciclo si la frecuencia del péndulo es de 20 hercios.
Solución:
Frecuencia = 20 hercios
Usando la siguiente fórmula
f = 1 / T,
T = 1 / f,
t = 1 / 20 ,
t = 0,05,
El período de tiempo es 0.05
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Artículo escrito por satwik4409 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA