FÍSICA • LEITURA DE 20 MINUTOS

Ondas e
fenômenos ondulatórios

Compreenda como as ondas transportam energia, calcule suas grandezas e identifique fenômenos presentes na luz, no som e nas comunicações.

≈
A ideia central

Uma onda transporta energia sem transportar matéria de forma permanente. As partículas do meio apenas oscilam em torno de uma posição de equilíbrio.

01

O que é uma onda?

É uma perturbação que se propaga no espaço e no tempo. Ondas mecânicas precisam de um meio material; ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo.

cristavale
Energia, não matéria

Uma boia sobe e desce quando uma onda passa, mas não acompanha toda a onda até a praia. Esse exemplo ajuda a separar oscilação de propagação.

02

Como as ondas são classificadas?

NATUREZAMecânicas

Precisam de matéria: som, ondas em cordas e na água.

NATUREZAEletromagnéticas

Propagam-se no vácuo: luz, rádio, micro-ondas e raios X.

VIBRAÇÃOTransversais

A vibração é perpendicular à propagação.

VIBRAÇÃOLongitudinais

A vibração é paralela à propagação, como no som no ar.

03

Grandezas essenciais

λComprimento de onda

Distância entre dois pontos equivalentes. Unidade: metro.

fFrequência

Número de oscilações por segundo. Unidade: hertz.

TPeríodo

Tempo de uma oscilação. Unidade: segundo.

AAmplitude

Afastamento máximo; relaciona-se à energia da onda.

RelaçãoT = 1/fTambém valef = 1/TAtenção1 Hz = 1 oscilação/s

04

Equação fundamental da ondulatória

VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃOv = λ · f

velocidade = comprimento de onda × frequência

EXEMPLO

Uma onda tem λ = 2 m e f = 6 Hz.

v = 2 · 6 = 12 m/s

Use unidades compatíveis antes de multiplicar.

05

Fenômenos ondulatórios

↩Reflexão

A onda retorna ao meio de origem. Ex.: eco e imagem no espelho.

↘Refração

Muda velocidade e direção ao passar para outro meio.

◖Difração

Contorna obstáculos ou atravessa aberturas.

≈Interferência

Ondas se sobrepõem, reforçando-se ou enfraquecendo-se.

↔Ressonância

A amplitude cresce quando a frequência externa coincide com a natural.

│Polarização

Seleciona direções de vibração em ondas transversais.

Na refração

A frequência é determinada pela fonte e permanece constante. Ao mudar de meio, velocidade e comprimento de onda podem mudar.

06

Som: uma onda mecânica

No ar, o som é longitudinal e não se propaga no vácuo. Suas qualidades ajudam a diferenciar sons.

FREQUÊNCIAAltura

Grave: menor frequência. Agudo: maior frequência.

AMPLITUDE / ENERGIAIntensidade

Distingue sons mais fracos e mais fortes.

FORMA DA ONDATimbre

Diferencia fontes que emitem a mesma nota.

Rota de resolução

1Identifiqueas grandezas
→
2Convertaas unidades
→
3Apliquev = λf ou T = 1/f
→
4Interpreteo fenômeno

07

Agora é sua vez

Escolha uma alternativa e confira a explicação.

QUESTÃO 1

Uma onda possui frequência de 5 Hz. Qual é seu período?

QUESTÃO 2

Uma onda de comprimento 4 m se propaga com frequência de 3 Hz. Sua velocidade é:

QUESTÃO 3

O eco é uma consequência principalmente da:

QUESTÃO 4

A capacidade de uma onda contornar obstáculos é chamada de:

QUESTÃO 5

Quando uma onda passa para outro meio, sua frequência geralmente: