Em física a 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 a periodicidade no tempo é medida pela freqüência da onda, que é o inverso do seu período. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.
Exemplo:
Colocar uma fila de dominós, por exemplo, e derrubo o primeiro, eu posso dizer que causei uma perturbação somente no primeiro dominó. Mas você sabe que todos os outros irão cair em seguida. Este é o famoso "efeito dominó". Podemos ver neste caso o que é uma perturbação se propagando de um lugar para o outro. A perturbação causada no primeiro dominó chegou até o último, derrubando-o, apesar de cada dominó não ter saído da sua posição inicial. Note também que somente a energia aplicada ao primeiro dominó chegou até a última peça. A perturbação transportou somente energia, portanto.
Uma onda pode ser longitudinal quando a oscilação ocorre na direcção da propagação, ou transversal quando a oscilação ocorre na direcção perpendicular à direcção de propagação da onda.
Ondas Transversais: São aquelas que possuem vibrações perpendiculares à direção da propagação.
Uma onda pode ser classificada em onda mecânica e onda eletromagnética.
Ondas mecânicas: São as ondas produzidas por uma perturbação num meio material, como, por exemplo, uma onda na água, a vibração de uma corda de violão, a voz de uma pessoa, etc.
Ondas eletromagnéticas: são produzidas por variação de um campo elétrico e um campo magnético, tais como as ondas de rádio, de televisão, as microondas e outras mais.
Descrição física de uma onda
1=Elementos de uma onda
2=Distância
3=Deslocamento
λ=Comprimento de onda
γ=Amplitude
Ondas podem ser descritas usando um número de variáveis, incluindo: freqüência, comprimento de onda, amplitude e período.
Freqüência (f): A freqüência representa quantas oscilações completas* uma onda dá a cada segundo.
* Uma oscilação completa representa a passagem de um comprimento de onda - l.
Se por exemplo, dois comprimentos de onda passam pelo mesmo ponto em um segundo, dizemos que a onda oscilou duas vezes em um segundo, representando que a freqüência dela é de 2 Hz (Hertz (Hz) significa ciclos por segundo).
Amplitude: Imagine um barquinho no oceano, e imagine que uma onda passe por ele (uma onda que ainda não "estourou", logicamente). Obviamente o barquinho irá subir e descer. Pois bem, a amplitude da onda que passou pelo barquinho é dada pelo quanto ele subiu ou desceu. Se por exemplo o barquinho subiu 5cm, dizemos que a amplitude da onda que passou por ele é de 5cm. Veja o desenho.
Note que no primeiro exemplo a amplitude da onda que faz com que o barquinho suba e desça é maior que a amplitude da onda mostrada no segundo exemplo.
O ponto mais alto da onda chama-se crista, e o ponto mais baixo denomina-se vale. Ao lado você pode
Período (T): O período de uma onda é o tempo que se demora para que uma onda seja criada, ou seja, para que um comprimento de onda, ou um l , seja criado. O período é representado pela letra T.
Para aprender mais
Definição: Denomina-se onda ao movimento causado por uma perturbação que se propaga através de um meio.
Classificação das Ondas:
- Quanto à natureza:
Onda Mecânica : Precisa de um meio natural para propagar-se (não se propaga no vácuo). Ex.: corda ou onda sonora (som).
Onda Eletromagnética: Não necessita de um meio natural para propagar-se. Ex.: ondas de rádio ou luz.- Quanto à direção da vibração:
Ondas Transversais: São aquelas que possuem vibrações perpendiculares à direção da propagação.
Ondas Longitudinais: As vibrações coincidem com a direção da propagação.
- Quanto à direção da propagação:
Unidimensionais: Propagam-se numa só direção. Ex.: ondas em corda.
Bidimensionais: Propagam-se num plano. Ex.: ondas na superfície de um lago.
Tridimensionais: São aquelas que se propagam em todas as direções. Ex.: ondas sonoras no ar atmosférico.
Ondas Periódicas:
São aquelas que recebem pulsos periódicos, ou seja, recebem pulsos em intervalos de tempo iguais. Portanto, passam por um mesmo ponto com a mesma freqüência.
Velocidade da Propagação:
A velocidade da propagação da onda depende da densidade linear da corda ( m) e da força da tração.
Reflexão:
É quando a onda, após incidir num segundo meio de características diferentes, volta a se propagar no meio original.
O pulso sofre reflexão com inversão de fase, mantendo todas as outras características. O pulso sofre reflexão e não ocorre inversão de fase.
Refração:
Ocorre quando a onda passa de um meio para outro de características diferentes. Devido à mudança, a velocidade e o comprimento se modificam. Ex: onda do mar passando do fundo para o raso.
OBS.: A freqüência não se altera porque esta depende apenas da fonte.
Difração:
Ocorre quando uma onda encontra obstáculos à sua propagação e seus raios sofrem encurvamento.
Princípio da Superposição:
Ocorre pela superposição de duas ou mais ondas.
Ondas Estacionárias:
São ondas resultantes da superposição de duas ondas com:
• mesma freqüência
• mesma amplitude
• mesmo comprimento de onda
• mesma direção
• sentidos opostos
Ao atingirem a extremidade fixa, elas se refletem, voltando com sentido contrário ao anterior. Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias .
Característica: amplitude variável de ponto para ponto, isto é, pontos que não se movimentam (amplitude nula).
Nodos: pontos que não se movimentam
Ventres: pontos que vibram com amplitude máxima É evidente que, entre os nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudes diferentes.
