Frecuencia (en Física)
La frecuencia en física es el número de repeticiones de un evento periódico por unidad de tiempo. Es decir, mide las veces que sucede un fenómeno repetitivo en un segundo, minuto, hora, días, etc. Se representa como f o v.
La frecuencia se aplica a patrones ondulatorios como lo son el sonido, las señales eléctricas, la luz, la radio, etc. Por ejemplo, un sonido de alta frecuencia lo percibiremos como muy agudo, mientras que otro de baja frecuencia sonará bastante grave.
Otro ejemplo de frecuencia son las pulsaciones por minuto de nuestro corazón. En descanso, el corazón normalmente realiza entre 60 y 90 pulsaciones cada minuto, pero durante ejercicios físicos la cifra aumenta a las 120 pulsaciones por minuto o incluso más. Es decir, la frecuencia cardíaca sube.
La unidad de frecuencia en el Sistema Internacional es el hercio o hertz, de símbolo Hz, y representa el número de ciclos o repeticiones por segundo. Este nombre proviene del físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, quien estudió las ondas electromagnéticas durante el siglo XIX.
Retomando el ejemplo de las pulsaciones, un corazón que efectúa 60 pulsaciones en un minuto hace 1 pulsación por segundo. Por lo tanto, la frecuencia del corazón en hercios sería de 1 Hz.
Frecuencia de onda y cómo calcularla
La frecuencia es una de las medidas más importantes en el estudio de ondas. Nos permite saber cuán agudo o grave será un sonido, o qué color percibimos en un haz de luz, por poner dos ejemplos.
Para calcular la frecuencia de una onda, podemos utilizar la siguiente fórmula:
En el que:
- f es la frecuencia;
- v es la velocidad de propagación de la onda;
- y λ es la longitud de onda.
Es decir, la frecuencia se determina dividiendo la velocidad de propagación de la onda por la longitud entre dos puntos equivalentes de dicha onda.
En la imagen tenemos un ejemplo de una onda que se propaga a 3 centímetros por segundo, con una longitud de onda de 1 centímetro. Si empleamos la fórmula, obtenemos:
Por lo tanto, la frecuencia es de 3 hercios. Ahora, ¿y si desconocemos la velocidad de propagación y la longitud de la onda? Aún podemos calcular la frecuencia si sabemos cuál es el período de esta onda.
El período es la duración de cada repetición o ciclo, o sea, cuánto tiempo pasa entre un pico de la onda al siguiente (longitud de onda). La inversa del período es precisamente la frecuencia, por lo que la fórmula es:
En el que T es el período en segundos. Si continuamos con el ejemplo, en este caso el período sería aproximadamente de 0,33 segundos. Si aplicamos la fórmula, obtenemos:
Gracias al dato del período, obtenemos como resultado la misma frecuencia que calculamos a través de la velocidad de propagación y longitud de onda.
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Otras unidades de la frecuencia
Otra unidad equivalente al hercio es el ciclo por segundo, simbolizado como cps. Este determina la cantidad de ciclos o repeticiones de un fenómeno en cada segundo, similar a la frecuencia en hercios.
Un ejemplo en el uso de hercios es la tasa de refresco de una pantalla de televisión o monitor de la computadora. El valor más común es 60 Hz, o sea, la pantalla se actualiza 60 veces cada segundo, asegurando un visionado o navegación fluidos. En ciclos por segundo, el valor sería el mismo: 60 cps.
Otra unidad empleada son las revoluciones por minuto (rpm) o radianes por segundo (rad/s), habitual en el cálculo de rotaciones de objetos circulares. Por ejemplo, si un disco rota a 700 rpm, significa que gira 700 veces en un minuto.
Para calcular la frecuencia angular, se emplean los radianes por segundo. En este caso, existe una relación que nos permite obtener la frecuencia:
Otra unidad para la frecuencia es el baudio (Bd), que se usa sobre todo para calcular la cantidad de información en telecomunicaciones. Finalmente, para marcar el tempo de una pieza musical o las pulsaciones del corazón en un minuto, se usa el bpm (de beats per minutes, golpes por minuto en inglés).
Vea también Velocidad en Física y Unidades de medida.
Cómo citar: Rhoton, Stephen (14/01/2025). "Frecuencia (en Física)". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/frecuencia-en-fisica/ Consultado:
