São movimentos oscilatórios
Ondas são perturbações em um meio. Essas agitações são propagações energéticas, ou seja, elas se propagam transportando energia, sem matéria.
Elas entram em movimento vibratório devido a uma perturbação provocada por um agente. Na Física, o ramo responsável por estudar todos os tipos de ondas (sonoras, luminosos e de água) é chamado de ondulatória. Nessa área, também existem os fenômenos ondulatórios como a refração, interferência, reflexão (podendo envolver o efeito doppler), ressonância e a difração.
Classificação das ondas
As ondas podem ser classificadas conforme a natureza, o tipo de vibração e a direção da propagação.
Quanto à natureza, existem dois tipos: mecânicas e eletromagnéticas.
Mecânicas
São aquelas que precisam de um meio vibratório (partículas) para se propagar.
Exemplo: O som (só se propaga porque existem partículas vibratórias que transferem energia de uma para a outra).
A onda na superfície da água é um tipo onda mecânica. (Foto: Pixabay)
Eletromagnéticas
Não precisam de um meio para se propagar. Elas resultam da vibração de cargas elétricas, e quando essa cargas oscilam, criam dois campos: o elétrico e o magnético (formados no vácuo).
Exemplos: Ondas de rádio, de televisão, luz, micro-ondas, raio x, raio gama. Elas não precisam de um meio específico para transmitir energia.
Já quando se refere à direção de vibração, elas são classificadas em: transversais ou longitudinais.
Transversais
É quando a onda vibra em uma direção perpendicular à direção de propagação. Todas as ondas eletromagnéticas são transversais, porém algumas ondas mecânicas são transversais.
Longitudinais
É quando a onda vibra na mesma direção em que ela se propaga.
Exemplo: O som é classificado como uma onda mecânica e também longitudinal.
Obs: Todas as ondas eletromagnéticas são transversais e algumas mecânicas são longitudinais. Portanto, não existe onda eletromagnética longitudinal.
As ondas também podem ser classificadas referente à dimensão de propagação:
• Unidimensional: se propagam apenas em uma direção. Por exemplo, ondas em cordas.
• Bidimensional: se propagam em duas dimensões. Por exemplo, ondas que se propagam na superfície da água (formação de sistemas circulares).
• Tridimensional: se propagam em todas as direções. Por exemplo, ondas de som e as eletromagnéticas.
Características
- Crista: ponto mais elevado da onda. Simbolizada pela letra lambda do alfabeto grego;
- Vale: é ponto mais baixo da onda;
- Amplitude: medida que vai do eixo central da onda até a crista ou do eixo central até o vale;
- Comprimento: precisa-se identificar onde está uma onda, sendo ela uma oscilação completa (parte de cima com a parte de baixo). Essa medida horizontal no eixo central é o comprimento da onda.
Portanto, o comprimento da onda não está ligado com o tamanho, e sim com a distância que ela percorre no espaço para formar a sua oscilação completa.
Características de uma onda
Período: o tempo que a onda gasta para se formar é chamado de período (T). Existem ondas que se formam tão rápidas, que o período se torna uma grandeza desprezível (muito pequena). Por isso, existe uma outra grandeza chamada de frequência. Relacionando a frequência (f) com o período (T), temos a equação:
Equação do período
Frequência: indica o número de ondas que são criadas a cada segundo. São as cargas elétricas em oscilação na antena, na fonte geradora de ondas. A frequência de uma onda é medida em hertz (Hz). Já o valor da frequência sempre será igual ao valor da fonte, simbolizado pela letra (f). Vale ressaltar que a frequência das ondas é uma propriedade das fontes.
Exemplos: Uma rádio com frequência 94,3 Mhz, quer dizer que são criadas 94.300.000 ondas em um segundo nessa estação de rádio. Ou até mesmo em um telefone sem fio, pois existe uma frequência marcada de, geralmente, 500 Mhz (quer dizer que são 500.000 ondas criadas para haver a comunicação entre a base do telefone e o aparelho).
Velocidade: é a rapidez com que uma onda se propaga. Essa velocidade é dependente, exclusivamente, do meio onde ela se propaga. Para calcular a velocidade, simbolizada pela letra (V), temos a seguinte equação:
Equação da velocidade
O padrão para medir velocidade é em metros por segundos (m/s), porém em cada meio existe uma velocidade diferente.
Exemplo: A luz no vácuo se propaga a 300.00 km/s, mas se entrar na água ou no vidro essa velocidade tem uma variação muito perceptível. Isso acontece também no som, porque no ar se propaga a 340 m/s, na água 1600 m/s, no ferro 5100 m/s.