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Características das ondas

Quais são? Como se definem?

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O que são ondas?


O movimento de uma onda pode ser um movimento harmónico simples
 
Fig. 1 - As ondas podem ser classificadas
como um movimento harmónico simples 
    Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e o tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.
 
   Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). Segundo alguns estudiosos e até agora observado, nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam.
 
   Podemos então dividir as ondas em dois tipos:
  • Ondas mecânicas 
  • Ondas eletromagnéticas
 No que respeita às ondas mecânicas, dizemos então que elas podem ser:
  • Ondas longitudinais - são aquelas em que a vibração ocorre na mesma direção do movimento; um exemplo são as ondas sonoras. Na figura ao lado podes observar que a vibração provocada pela mão, tem a mesma direção da onda (São ambas horizontais).
  • Ondas transversais - são aquelas em que a vibração é perpendicular à direção de propagação da onda; exemplos incluem ondas numa corda e ondas eletromagnéticas. Na figura ao lado, observas um exemplo onde a vibração provocada é na direção vertical (para cima e para baixo) e a corda desloca-se na horizontal (da esquerda para a direita).
As ondas sonoras são ondas mecânicas do tipo longitudinal.
 
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas.

Quais são as características das ondas?


As ondas podem ser classificadas em ondas transversais e ondas longitudinais
 
Fig. 2 - As ondas podem ser classificadas em
 ondas transversais e longitudinais
   As ondas
 podem ser caracterizadas por:
  • Comprimento de onda
  • Frequência
  • Amplitude
  • Período
  • Velocidade de propagação

Comprimento de onda


Caradterísticas das ondas - Comprimento de onda e Amplitude
 
Fig. 3 - Ondas: comprimento de onda e amplitude
   O comprimento de onda (l) representa a distância que separa dois pontos consecutivos que se encontram na mesma posição de vibração. Na figura apresentam-se dois exemplos: a distância que vai de uma crista (ponto mais alto da onda) à outra e a distância que vai de um ventre (a posição mais baixa da onda) ao outro.


Amplitude

   A amplitude (A) representa o máximo afastamento, durante a oscilação, em relação à posição de equilíbrio. Na figura ao lado, a posição de equilíbrio está representada pela linha tracejada.

 Frequência


A frequência de uma onda representa o número de ciclos que se repetem por cada segundo.
 
Fig. 4 - Ondas: frequência de uma onda
   A frequência (f) de uma onda representa o número de oscilações executadas pela fonte que produz a onda, em cada segundo. Na figura ao lado podem ser observados dois exemplos. Na onda em cima, são realizados três ciclos (a onda repete-se três vezes) durante um segundo. Assim sendo, a frequência é de 3 Hz (Hertz). No caso a seguir, a frequência apresenta um valor de 10 Hz, pois durante um segundo, existem dez ciclos iguais.


Período

  O período (T) representa o intervalo de tempo correspondente a uma oscilação completa da fonte que produz a onda. Na figura apresentada ao lado, corresponde a um ciclo completo. Na onda em cima, o tempo que leva a completar um ciclo é de 1/3 s, pois completam-se 3 ciclos em cada segundo. O período pode assim calcular-se a partir da frequência, usando a expressão:


cálculo do período de uma onda como sendo o inverso da frequência



 Velocidade de propagação da onda

    A velocidade de propagação de uma onda é a rapidez com que a onda se propaga em determinado meio. Depende da distância percorrida pela onda e também do intervalo de tempo gasto para percorrer essa distância.
   Para calcular a velocidade de propagação de uma onda, pode utilizar-se a expressão seguinte:
Cálculo da velocidade de propagação de uma onda
Sendo:
c = velocidade de propagação (m/s)
= comprimento de onda (m)
= frequência (Hz)

 
Referências: