Calculadora de longitud de onda del sonido

La longitud de onda de una onda sonora es la distancia entre una compresión y la siguiente mientras la perturbación recorre un medio. Quien dimensiona un altavoz, una sala, un tubo de órgano o un pulso de sónar acaba necesitando esa longitud en metros, no una estimación a ojo. Esta calculadora de longitud de onda del sonido aplica la identidad de la onda viajera λ = v / f: usted aporta una frecuencia estrictamente positiva en hercios y la velocidad del sonido en el medio en metros por segundo, y recibe la longitud de onda en metros.

Qué es la longitud de onda del sonido y por qué λ vale v entre f

Una onda sonora viajera es una sucesión periódica de compresiones y rarefacciones que se desplazan por un fluido o un sólido a una velocidad característica. La frecuencia f indica cuántos de esos ciclos pasan por un punto fijo cada segundo; la longitud de onda λ indica cuánto avanza la onda durante un ciclo. Su producto es la velocidad del sonido en ese medio: v = f λ, que se reordena en la identidad de la calculadora λ = v / f.

Nada de esa identidad es opcional. Si usted omite la velocidad, está suponiendo en silencio un medio, y el aire, el agua y el acero difieren por un factor de cuatro a veinte. Los valores típicos de aula son unos 343 metros por segundo en aire seco cerca de veinte grados Celsius, unos 331 metros por segundo en el punto de congelación, unos 1480 metros por segundo en agua dulce, y varios kilómetros por segundo en los metales.

El la de concierto a 440 hercios ocupa, por tanto, unos 0.78 metros en aire de sala y más de tres metros en el agua. Esa escala explica por qué el habla bajo el agua suena extraña, por qué los tubos de órgano y las cajas de altavoz se dimensionan a un λ concreto, y por qué el primer modo axial de una sala rectangular mide media longitud de onda.

Este extremo no elige un medio por defecto y no convierte unidades: la frecuencia va en hercios, la velocidad en metros por segundo y la longitud de onda se devuelve en metros. Si midió la velocidad en kilómetros por hora o la frecuencia en kilohercios, convierta primero.

Contrato de entrada, unidades y qué ocurre si la frecuencia no es positiva

La frecuencia debe ser estrictamente positiva. Cero sería una división entre cero; un ritmo de ciclo negativo no es un tono sonoro físico, así que la tarea falla en lugar de devolver una longitud de onda con signo o infinita. La velocidad del sonido también debe ser estrictamente positiva: una velocidad de propagación no positiva no es física para un medio masivo.

Si acierta, el cuerpo incluye la longitud de onda en metros, la frecuencia y la velocidad repetidas, el periodo igual a uno entre la frecuencia en segundos, una cadena de fórmula que reafirma λ = v / f, y un objeto units que etiqueta metros, hercios, metros por segundo y segundos.

Combine el resultado en metros con su propio dibujo de una senoide o de un modo de sala si necesita un croquis; este extremo resuelve solo la longitud de onda y no emite gráficos, listas de nodos de onda estacionaria ni correcciones Doppler.

Dónde sirve conocer la longitud de onda del sonido

La acústica arquitectónica emplea la longitud de onda para situar los primeros modos axiales de una sala: un vestíbulo de 17 metros a 20 hercios en aire ya está en el orden de una longitud de onda, y por eso las trampas de graves y la coloración modal aparecen primero en las frecuencias bajas.

Quienes diseñan altavoces y micrófonos convierten una banda objetivo en una longitud física para que un pórtico, una guía de ondas o un espaciado dipolar no se conviertan por accidente en un resonador de media onda en la peor frecuencia. Los cursos de física y laboratorio piden λ a partir de un diapasón y una velocidad del sonido declarada; un oráculo determinista que rechaza la frecuencia no positiva es más honesto que una hoja de cálculo que imprime Infinity.

Las tuberías de sónar y de audio submarino no deben suponer 343 metros por segundo: el mismo tono de 1 kilohertz mide unos 34 centímetros en el aire y unos 1.5 metros en el agua, y ese factor de cuatro cambia la duración del pulso y el espaciado de la red. La validación fallida no consume saldo.

Mantenga la frecuencia en hercios y la velocidad en metros por segundo, fije los metros redondeados en las pruebas y obtendrá una longitud de onda del sonido reproducible para deberes, complementos LMS y workers de borde, sin montar un sistema de álgebra computacional propio.