Classifique as ondas quanto sua natureza e sua direção. e exemplifique.

Doutorado em Física (UFJF, 2019) Mestrado em Física (UFJF, 2015) Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)

Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

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Em Física, denomina-se ondulatória a área dedicada ao estudo das ondas.

Entende-se como onda o tipo específico de movimento causado por qualquer perturbação, seja ela um pulso ou sucessivos pulsos, que se propaga no vácuo ou em um determinado meio. Em outras palavras as ondas podem ser entendidas como transmissão de energia e, portanto, não transportam matéria.

Conteúdo deste artigo

• Tipos de ondas
•      Natureza
•      Direção de propagação
•      Direção de vibração

Na natureza, existem vários tipos de ondas que seguem as classificações.

Natureza

Quanto a natureza as ondas são classificadas como:

• a) Ondas mecânicas: São ondas que necessitam de um determinado meio para se propagar, como exemplos o som (ondas sonoras) e uma onda se propagando em uma corda. Como o som precisa de um meio material para se propagar, não se propaga no vácuo.
• b) Ondas eletromagnéticas: São ondas que não necessitam de um meio material para se propagar e por isso se propagam também no vácuo, como por exemplo as ondas de rádio, raios X, luz, laser e etc.

Direção de propagação

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

• a) Ondas unidimensionais: São ondas que se propagam em uma só direção como por exemplo as ondas em cordas.
• b) Ondas bidimensionais: São ondas que se propagam em um plano tendo como exemplo mais clássico as ondas em uma superfície de um lago.
• c) Ondas tridimensionais: São ondas que se propagam em todas as direções. Como exemplo a luz do sol, ondas sonoras se propagando no ar atmosférico e etc.

Quanto a direção de vibração as ondas são classificadas como:

a) Ondas transversais: São ondas cujas vibrações são perpendiculares a direção de propagação como por exemplo ondas em cordas.

Ondas transversais.

b) Ondas longitudinais: São ondas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação como por exemplo as ondas sonoras:

Ondas longitudinais.

Referências:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.

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Uma onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através de um meio.

Um exemplo de onda é tido quando joga-se uma pedra em um lago de águas calmas, onde o impacto causará uma perturbação na água, fazendo com que ondas circulares se propagem pela superfície da água.

Também existem ondas que não podemos observar a olho nu, como, por exemplo, ondas de rádio, ondas de televisão, ondas ultra-violeta e microondas.

Além destas, existem alguns tipos de ondas que conhecemos bem, mas que não identificamos normalmente, como a luz e o som.

Mas o que elas têm em comum é que todas são energias propagadas através de um meio, e este meio não acompanha a propagação.

Classificação das ondas

Conforme sua natureza as ondas são classificadas em:

• Ondas Mecânicas: são ondas que necessitam de um meio material para se propagar, ou seja, sua propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e depende da elasticidade do meio. Por isto não é capaz de propagar-se no vácuo. Alguns exemplos são os que acontecem em molas e cordas, sons e em superfícies de líquidos.

• Ondas Eletromagnéticas: são ondas geradas por cargas elétricas oscilantes e sua propagação não depende do meio em que se encontram, podendo propagar-se no vácuo e em determinados meios materiais. Alguns exemplos são as ondas de rádio, de radar, os raios x e as microondas.

Todas as ondas eletromagnéticas tem em comum a sua velocidade de propagação no vácuo, próxima a 300000km/s, que é equivalente a 1080000000km/h.

Por que as ondas do mar quebram? Sabendo que as ondas em geral têm como característica fundamental propagar energia sem que haja movimentação no meio, como explica-se o fenômeno de quebra das ondas do mar, causando movimentação de água, próximo à costa? Em águas profundas as ondas do mar não transportam matéria, mas ao aproximar-se da costa, há uma brusca diminuição da profundidade onde se encontram, provocando a quebra destas ondas e causando uma movimentação de toda a massa de água e a formação de correntezas. Após serem quebradas, as ondas do mar deixam de comportar-se como ondas.

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

• Unidimensionais: que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas;
• Bidimensionais: são aquelas que se propagam por uma superfície, como as água em um lago quando se joga uma pedra;
• Tridimensionais: são capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz e o som.

Quanto à direção da vibração as ondas podem ser classificadas como:

• Transversais: são as que são causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda, como, por exemplo, em uma corda:

• Longitudinais: são ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação, como as ondas sonoras.

Conceito de Onda Ao amarrarmos a extremidade de uma corda em um poste, pegarmos na outra extremidade e começarmos a provocar perturbações, sacudindo a corda para cima e para baixo, surgirá uma chanfradura que se movimentará ao longo da corda. A perturbação provocada é denominada como pulso e a propagação deste constitui uma onda.

Logo, vemos então que onda é um pulso que se propaga.

Natureza das Ondas Todo e qualquer tipo de onda não transporta matéria. Onda é um pulso que se propaga de um ponto a outro transportando energia sem transportar matéria. As ondas podem ser classificadas com relação à sua natureza de vibração como mecânicas e eletromagnéticas. As ondas mecânicas são todas aquelas que dependem de um meio para se propagar e surgem em consequência da deformação de um meio elástico.

As ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo e em alguns meios, surgem em consequência de cargas elétricas oscilantes.

O som é uma onda mecânica

O sol emite diversas faixas de ondas eletromagnéticas, dentre elas o ultravioleta.

Tipos de ondas As ondas podem ser classificadas também com relação ao seu tipo, quando direção da vibração e propagação da onda são comparadas. As ondas nas quais a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação são ondas transversais.

As ondas nas quais a direção de vibração coincide com a direção de propagação são ondas longitudinais.

As ondas transversais e longitudinais ao mesmo tempo são denominadas ondas mistas.