Veja tudo sobre Ondas Mecânicas e sobre Ondas Eletromagnéticas. Confira Meio de Propagação; Velocidade; Comprimento de Onde, e veja o uso das Ondas Eletromagnéticas nas telecomunicações e no Forno de Microondas.
Ondas e Fenômenos Ondulatórios. Você está com este conteúdo em dia? Vamos revisar? Cai sempre no Enem e nos vestibulares! Na Grécia Antiga, os sábios acreditavam que o sentido da visão funcionava através de algo que saía dos olhos e chegava até os objetos vistos.
A ciência evoluiu, e hoje sabemos que podemos enxergar as coisas pois elas são iluminadas, e refletem a luz até nossos olhos. Ou seja, a luz é responsável pelo nosso sentido da visão.
Além disso, outro sentido que temos, a audição, também está relacionado com algo que sai dos objetos e chega até nossos ouvidos, que nada mais é do que o som. E o que o som e a luz têm em comum? A forma como se propagam: eles se propagam através de ondas.
Introdução sobre Ondas e Ondulatória
Confira agora com o professor Antônio Martins, o Tonho do canal do Curso Enem Gratuito, uma introdução perfeita para você gabaritar nas questões de Ondas e Ondulatória:
A Natureza das Ondas e os Fenômenos Ondulatórios
Mas, não confunda com as ondas mecânicas de uma pedra que cai no lago, ou de uma gota numa poça de água, com as ondas do rádio ou dos sinais de satélite.
Elas são de naturezas diferentes. As primeiras são Ondas Mecânicas, da pedra que cai no lago. Já quando falamos das ondas de rádio ou de um sinal que chega via satélite, estamos falando de Ondas Eletromagnéticas.
Propagação ondulatória
Se segurarmos uma corda, com uma extremidade presa, e oscilarmos a extremidade que estamos segurando, vamos observar que a perturbação gerada irá se propagar sem que nenhum ponto da corda tenha sofrido deslocamento lateral. Isto se deve ao princípio fundamental da propagação ondulatória:
“As ondas transportam energia sem transporte de matéria”.
Natureza das ondas
– Veja novamente para nunca mais esquecer: A propagação das ondas pode se dar por meio mecânico ou eletromagnético. Na propagação mecânica ocorre o transporte de vibrações mecânica, ou seja, as partículas materiais vibram. É o caso das ondas em cordas, em molas e ondas sonoras. É importante lembrar que, sendo o som uma onda mecânica, ele não se propaga no vácuo.
As ondas eletromagnéticas correspondem a variações nos campos elétrico e magnético do meio, originadas por cargas elétricas que oscilam. Temos como exemplo as ondas de rádio, de microondas, a luz visível, raio X, etc.
Ondas e Propagação
Veja um resumo simples e rápido do canal Curso Enem Gratuito sobre os fenômenos Ondulatórios, Frequência, e Velocidade de Propagação. Assim fica mais fácil para você compreender o conteúdo completo desta aula.
Formas de propagação – Como você acompanhou neste resumo, as ondas podem ser classificadas de acordo com sua forma de propagação, que pode ser transversal ou longitudinal.
A propagação transversal ocorre quando as partículas do meio se propagam na direção perpendicular à direção de propagação, como no caso da corda, ou as ondas na superfície de um líquido.
As ondas eletromagnéticas também são consideradas ondas transversais, pois os campos elétrico e magnético variam na direção perpendicular à direção de propagação.
A propagação longitudinal ocorre quando as partículas do meio vibram na direção da propagação. Neste caso, as partículas de cada camada do meio empurram as partículas da camada seguinte, e com isso criam camadas de compressão e de rarefação.
Como exemplo temos as ondas sonoras (que podem se propagar nos meios gasoso, líquido e sólido), ondas em molas, etc.
Componentes de uma onda – componentes que definem uma onda, que são: comprimento de onda, período, frequência, amplitude e velocidade.
Comprimento de onda (λ) – O comprimento de onda é definido como a distância entre duas cristas ou vales consecutivos. No SI, o comprimento de onda é medido em metro (m),
Período (T) – O período é o intervalo de tempo para ocorrer uma oscilação completa. No SI, o período é medido em segundos.
Frequência (f) – A frequência é a razão entre o número de oscilações pelo intervalo de tempo em que ocorrem estas oscilações, ou ainda, pode ser definida como sendo o inverso do período:
No SI, a frequência pode ser medida em 1/s, que é mais conveniente chamada de Hertz (Hz).
Amplitude (A) – A amplitude é a medida da distância da elongação máxima, que é a distância entre um nó e a crista ou vale. A amplitude também está relacionada om a energia transportada pela onda.
Velocidade (v) – A velocidade de uma onda é a razão entre a distância percorrida por uma crista ou vale e o intervalo de tempo para ser percorrida esta distância.
Sendo que uma onde percorre a distância de um comprimento de onda em um intervalo de um período, podemos escrever a equação da velocidade da onda como sendo:
E como 
podemos escrever a equação fundamental da ondulatória:
No SI, a velocidade é medida em metros por segundo (m/s).
Veja agora um exercício resolvido sobre Ondas e fenômenos Ondulatórios
Viu como é simples, e que dá para aprender sim?
Dica sobre Comprimento de Onda
É importante salientarmos que em uma onda, a frequência e o comprimento de onda dependem apenas da fonte que a origina, já a sua velocidade depende exclusivamente do meio onde ela se propaga.
No caso do som, sua velocidade de propagação no ar é de aproximadamente 340 m/s; já na água é de 1400 m/s, e no ferro de 5100 m/s.
Veja a aula do prof. Rossetto e continue fixando o conteúdo! Tem resolução de exercício para ajudar.
Mandou bem o professor Rossetto. Agora é sua vez para mandar bem na hora de resolver os exercícios!
Exercícios sobre os fenômenos Ondulatórios
Questão 01 – (Unifor-CE) A figura abaixo representa uma corda, presa em uma de suas extremidades e esticada horizontalmente por uma pessoa. Em determinado instante a pessoa passa a movimentar sua mão para cima e para baixo da posição inicial, na razão de 20 oscilações completas por segundo, dando origem a uma onda que se propaga com velocidade de 5,0 m/s. O comprimento de onda, da onda gerada na corda é, em centímetros, igual a
a) 2,5 b) 4,0 c) 25 d) 40 e)100
Questão 02 – (UFPB) Um radiorreceptor opera em duas modalidades: uma, AM, que cobre a faixa de frequência de 600 kHz a 1500 kHz, e outra, FM, de 90 MHz a 120 MHz. Lembrando que 1kHz = 1 . 103 Hz e 1 MHz = 1 . 106 Hz e sabendo que a velocidade de propagação das ondas de rádio é 3 . 108 m/s, o menor e o maior comprimento de onda que podem ser captados por esse aparelho valem, respectivamente:
a) 2,50 m e 500 m b) 1,33 m e 600 m c) 3,33 m e 500 m d) 2,50 m e 200 m e) 6,00 m e 1 500 m
Questão 03 – (UFC-CE) As figuras A e B a seguir representam duas fotografias de uma mesma corda, obtidas em dois instantes diferentes. Cada foto mostra uma onda propagando-se pela corda. A corda é longa, homogênea e, em ambas as situações, está submetida à mesma tensão. A onda fotografada na situação B tem amplitude e frequência duplicadas quando comparadas com a onda fotografada na situação A.
Quanto à relação entre os comprimentos de onda λB, da onda da figura B, e λA, da onda da figura A, podemos afirmar
|
a) |
|
|
b) |
|
|
c) |
|
|
d) |
|
|
e) |
|
Dica 1 – Veja mais sobre a velocidade do som nesta aula gratuita!
Questão 04 – Utilizando um pequeno bastão, um aluno produz, a cada 0,5 s, na superfície da água, ondas circulares como mostra a figura. Sabendo-se que a distância entre duas cristas consecutivas das ondas produzidas é de 5 cm, a velocidade com que a onda se propaga na superfície do líquido é
a) 2,0 cm/s
b) 2,5 cm/s
c) 5,0 cm/s
d) 10 cm/s
e) 20 cm/s
Questão 05 – Ondas e Fenômenos Ondulatórios
Uma onda transversal propagando-se pelo espaço é representada abaixo pelos gráficos x-y e y-t, nos quais y representa a amplitude, x a posição e t o tempo.
Após a análise dos gráficos, pode-se afirmar que o comprimento de onda, o período, a frequência e a velocidade de propagação dessa onda são, respectivamente:
a) 20 m, 10 s, 0,1 Hz e 2,0 m/s
b) 30 m, 5,0 s, 0,2 Hz e 6,0 m/s
c) 30 m, 5,0 s, 0,5 Hz e 10 m/s
d) 20 m, 10 s, 0,5 Hz e 10 m/s
e) 20 m, 5,0 s, 0,1 Hz e 2,0 m/s
Parabéns. Você chegou ao fim do resumo sobre Ondas e Fenômenos Ondulatórios.
