ciências - ondas

Ondas e som

• Surfar, falar ao telefone celular, ouvir música, tocar violão...

• Será que existe um fenômeno físico comum a todas essas ações?

• Provavelmente, você já ouviu, muitas vezes, a palavra “onda” ou palavras dela derivada. As ondas estão presentes na luz que ilumina o dia; no funcionamento do telefone celular, da TV, do rádio, do forno de microondas, na conversa dos seus amigos, na música que você ouve... Elas estão presentes em praticamente todos os lugares.

O que é uma onda?

• Considere uma corda esticada, com uma das suas extremidades presa a uma parede e a outra segura por uma pessoa. Se a pessoa realizar um movimento rítmico de sobe-e-desce com a mão, fará com que uma onda se propague na corda esticada, como mostra o desenho no slide a seguir.

• Embora a onda se movimente da esquerda para a direita, a corda não se movimenta nesse sentido. Os diversos trechos da corda realizam apenas movimento de sobe-e-desce, mas a corda continua com uma onda presa à mão da pessoa e a outra ponta presa à parede. Em outras palavras, quando uma onda se propaga em uma corda ela não leva a corda consigo.

O conceito de onda

• Ondas são perturbações regulares que se propagam, mas não transportam matéria. As ondas apenas transportam energia. A Ondulatória é a parte da física que estuda as ondas e os fenômenos relacionados a elas.

Tipos de ondas

• As ondas que produzimos ao tocar as cordas de um violão ou as que se propagam em um lago onde atiramos uma pedra são chamadas de ondas mecânicas.

• Ondas mecânicas são aquelas que precisam de um meio material para se propagar. As ondas do mar e as ondas que produzimos numa corda de violão, o som, são exemplos de ondas mecânicas.

• Entretanto, nem todas as ondas precisam de um meio para a sua propagação. A luz, por exemplo, é uma onda emitida pelo Sol que se propaga até a Terra sem haver um meio material entre eles. Isso também ocorre com as ondas de rádio, as ondas de raio X e as ondas térmicas. Essas ondas denominadas ondas eletromagnéticas, propagam-se tanto na matéria quanto no vácuo, ou seja, em lugar sem matéria alguma.

Freqüência de uma onda

• Uma das características importantes de qualquer onda é a sua freqüência, o número de oscilações por unidade de tempo. A unidade mais comum usada internacionalmente para expressar a frequência de uma onda é o hertz, simbolizado por Hz, que equivale a uma oscilação por segundo.

• Assim, por exemplo, dizer que a corda de um violino, colocada em vibração pelo músico, emite uma onda sonora de freqüência 440 Hz (lê-se 440 hertz), significa dizer que essa onda sonora produzida pelo instrumento realiza 440 oscilações a cada segundo.

Outros elementos de uma onda • A onda periódica é caracterizada por

alguns elementos, que são:

• Cristas: os pontos mais altos de uma onda são as cristas.

• Vale: os pontos mais baixos de uma onda forma os vales.

• Amplitude: é a distância da posição da corda em repouso a uma crista ou a um vale.

• Comprimento de onda: é a distância entre duas cristas sucessivas ou dois vales sucessivos. Simbolizamos o comprimento de onda pela letra grega l.

• Período: é o tempo gasto para produzir uma oscilação completa (um ciclo), ou seja, é o tempo em que a fonte gera um ciclo de subida e um de descida.

• Freqüência: número de oscilações completas (ciclos) geradas por unidade de tempo (minuto, segundo etc.)

A equação fundamental das ondas

• Em um determinado meio, as ondas se propagam com certa velocidade. Ou seja, a velocidade de uma onda depende do meio em que ela se propaga. Por exemplo, as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com a velocidade de 300 000 km em um único segundo!

• Vamos relacionar a velocidade de propagação das ondas com elementos das ondas que já vimos: freqüência e período.

• Já sabemos que, para uma determinada velocidade de propagação constante, ou seja, para uma onda se propagando sem mudar de meio, temos:

V=S/T• em que: v é a velocidade;• S é a distância percorrida;• V é o tempo.• Como sabemos, sendo o período o tempo necessário

para ser produzido um ciclo completo, e comprimento de onda a largura de uma crista mais um vale, podemos concluir que a onda percorre um comprimento de onda em um período.

• Como sabemos, sendo o período o tempo necessário para ser produzido um ciclo completo, e comprimento de onda a largura de uma crista mais um vale, podemos concluir que a onda percorre um comprimento de onda em um período.

V=A/T V=A x FV=A/T V=A x F

em que: A é o comprimento de onda

T é o período

f é a freqüência

Concluímos então que a freqüência e o comprimento

de onda são grandezas inversamente proporcionais.

FIM =)FIM =)

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