Problema resuelto de Física: Ondas mecánicas: armónicas y estacionariasSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2019 · Julio · Opción A

Amplitud. Es la elongación máxima que se lee en la gráfica:$$A = 3\,\text{mm} = 3\cdot10^{-3}\,\text{m}$$Longitud de onda. Es la distancia entre dos puntos consecutivos en el mismo estado de vibración, por ejemplo los máximos de $x = 0$ y $x = 4\,\text{m}$:$$\lambda = 4\,\text{m}$$Frecuencia. En un periodo la onda avanza una longitud de onda, así que $v = \lambda f$:$$f = \frac{v}{\lambda} = \frac{2}{4} = 0{,}5\,\text{Hz}$$(El periodo es $T = 1/f = 2\,\text{s}$ y la frecuencia angular, $\omega = 2\pi f = \pi\,\text{rad/s}$.)

Diferencia de fase entre dos puntos. En la onda $y = A\,\text{sen}(\omega t - kx + \varphi_0)$, la fase en un mismo instante depende de $x$ a través de $kx$, con $k = 2\pi/\lambda$. Entre $x_2$ y $x_1$:$$\Delta\varphi = k\,(x_2 - x_1) = \frac{2\pi}{\lambda}\,(x_2 - x_1) = \frac{2\pi}{4}\cdot(5 - 4) = \frac{\pi}{2}\,\text{rad}$$Están separados un cuarto de longitud de onda, así que están en cuadratura. Se ve en la gráfica: cuando el punto de $x_1 = 4\,\text{m}$ está en un máximo, el de $x_2 = 5\,\text{m}$ pasa por la posición de equilibrio. Como la onda va hacia la derecha, $x_2$ va retrasado $\pi/2$ respecto a $x_1$.