FICHA C2-P02

La distancia mínima en fase

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TipoSecundaria Dificultad Puntos4 pts Tiempo máx.9 min Media4 min Si no sabes la teoría+10 min Origen preguntaAdaptado Verificación soluciónMarkscheme oficial De fuente real
Material necesario — Cuadernillo de datos: no hace falta — la relación entre distancia y fase en una onda es una idea que debes manejar de memoria en este nivel.
Prerrequisitos
  • En una onda progresiva, dos puntos separados exactamente una longitud de onda λ (o un múltiplo entero de λ) oscilan EN FASE (diferencia de fase 0, 2π, 4π...)
  • Dos puntos separados media longitud de onda (λ/2) oscilan en OPOSICIÓN de fase (diferencia de fase π, 3π...)
  • La fase de una onda se repite periódicamente cada λ en el espacio, igual que se repite cada T en el tiempo

Una onda progresiva se desplaza sobre la superficie de un lago, con una longitud de onda λ. Dos puntos a lo largo de la dirección de propagación oscilan con una diferencia de fase de π rad. λ = 1,2 m

a Explica qué significa que dos puntos de una onda tengan una diferencia de fase de 2π rad entre ellos. [1]
b Deduce, en función de λ, la distancia MÍNIMA posible entre dos puntos que oscilan con una diferencia de fase de π rad. [2]
c Calcula esa distancia mínima, en metros, para esta onda concreta. [1]
Pistas progresivas
Teoría básica
  • La fase de una onda se repite cada λ en el espacio (igual que se repite cada T en el tiempo).
  • Dos puntos separados nλ (n entero) oscilan en fase (Δφ = 2nπ).
  • Dos puntos separados (n + 1/2)λ oscilan en oposición de fase (Δφ = (2n+1)π).
Refuerzo
Libro — Oxford Physics 2023 — Topic C.2 Wave model, fase y distancia en una onda progresiva.
Cuadernillo — No aplica en este problema — fórmulas de memoria en NM.
Vídeo — ↗ — «»
Apartado a) — Una diferencia de fase de 2π rad significa que los dos puntos están exactamente un ciclo completo desfasados: oscilan de forma idéntica en todo instante (misma posición, misma velocidad).
Apartado b) — La fase avanza 2π rad por cada λ recorrido. Una diferencia de fase de π rad (la mitad de 2π) corresponde a la mitad de λ: distancia mínima = λ/2.
Apartado c) — Con λ = 1,2 m: distancia mínima = 1,2/2 = 0,6 m.
Variantes de este problema

Problemas de prueba generados a partir de esta ficha — mismo prerrequisito y habilidad, enunciado distinto. Sirven para comprobar si lo que marcaste aquí está realmente dominado.