Ondas Mecânicas

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

Ondas mecânicas são perturbações que transportam energia cinética e potencial através de um meio material, por exemplo: ondas marítimas, sísmicas e sonoras.

Ela pode acontecer somente num meio material, mas não transportam matéria e, sim, energia.

Essas perturbações acontecem na forma de pulsos, os quais são ondas de curta duração que se repetem com intervalos de tempo iguais, ou seja, em movimentos periódicos.

Como Calcular a sua Velocidade?

A velocidade com que as ondas mecânicas espalham-se depende de duas propriedades gerais do material em que é transportada: a densidade e a elasticidade.

O cálculo da velocidade da onda deve considerar o período e o seu comprimento.

O período é o tempo que a onda leva para completar uma ondulação, enquanto o seu comprimento é a distância que a onda percorre durante um período.

Assim, para calcular a velocidade, usamos a seguinte fórmula:

$começar estilo tamanho matemático 18px reto V igual a numerador espaço reto lambda espaço sobre denominador reto T fim da fração fim do estilo$

Onde,
v = velocidade (m/s)
λ = comprimento da onda (m)
T = período da ondulação (s)

Além do período T e do comprimento λ (lambida), outra característica importante nas ondas é a amplitude A.

A amplitude é o comprimento que um ponto realiza ao oscilar entre a posição de repouso e o ponto mais alto (crista da onda) ou o mais baixo (vale).

Ondas mecânicas — Representação de onda mecânica de comprimento λ e amplitude A.

Frequência

A frequência é a quantidade de oscilações realizadas a cada unidade de tempo. No SI, a unidade de medida de frequência é o hertz (Hz).

A frequência f se relaciona com o período T segundo a equação:

$reto f igual a 1 sobre reto T$

Por isto, um hertz equivale ao inverso do segundo:

$1 espaço Hz espaço igual a 1 sobre reto s igual a reto s à potência de menos 1 fim do exponencial$

Tipos de Ondas Mecânicas

As ondas mecânicas podem ser classificadas de acordo com as direções da vibração e da propagação:

Quanto à vibração, elas podem ser:

Transversais - ondas cuja vibração é perpendicular à sua propagação. Esse tipo de onda pode ser visto quando jogamos um objeto na água.
Longitudinais - ondas cuja vibração acompanha paralelamente o movimento em que elas se propagam. Um exemplo clássico de ondas longitudinais são as ondas sonoras, as quais se propagam no ar.

Quanto à propagação, elas podem ser:

Unidimensionais - se propagam em uma direção.
Bidimensionais - se propagam em duas direções.
Tridimensionais - se propagam em várias direções.

Saiba tudo sobre ondas.

Ondas Mecânicas x Ondas Eletromagnéticas

Ao contrário das ondas mecânicas que se propagam necessariamente através de um meio material, as ondas eletromagnéticas podem se propagar com ou sem meios materiais.

Por isso, as ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo, enquanto as ondas mecânicas não. Afinal uma das características do vácuo é justamente a ausência de matéria.

Ondas eletromagnéticas são as oscilações que acontecem como resultado da libertação de energia elétrica e magnética. Existem 7 tipos: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama.

Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.