Características das ondas

figura 1. Parâmetros representativos de uma onda sinusoidal. Fonte: f. Zapata.

As Características das ondas Eles são os distintos do fenômeno ondulado: o comprimento de onda, a frequência, os vales, os cumes, a velocidade, a energia e outros que explicaremos neste artigo.

Nas ondas, não são partículas que viajam com perturbação, mas energia. Quando uma onda se espalha em um meio material, que pode ser água, ar ou corda, entre outros, as partículas se movem da posição de equilíbrio, para retornar a ela após pouco tempo.

No entanto, o movimento é transmitido de uma partícula para outra, fazendo cada um deles vibrar. Dessa maneira, o distúrbio que chamamos está se espalhando no meio vibe, Como a onda dos fãs nos estádios, quando as partidas de futebol são jogadas.

O estudo das ondas é muito interessante, pois vivemos em um mundo cheio deles: luz, ondas do mar, o som da música e da voz são todos fenômenos ondulados, embora de natureza diferente. Tanto a luz quanto o som são particularmente importantes, porque precisamos continuamente que eles se comuniquem com o mundo exterior.

Quais são as características das ondas?

Vibração

É a turnê completa que faz uma partícula em seu movimento oscilante. Por exemplo, um pêndulo tem um movimento de balanço, já que, a partir de um certo ponto, descreve um arco, para quando atinge uma certa altura e retorna à sua posição original.

Se não fosse por atrito, esse movimento seguiria indefinidamente. Mas por causa do atrito, o movimento se torna mais lento e lento e a oscilação menos larga, até que o pêndulo pare.

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Quando uma corda tensa horizontal é perturbada, as partículas da corda vibram em uma direção vertical, isto é, de cima para baixo, enquanto a perturbação viaja horizontalmente ao longo da corda.

Centro de oscilação

Quando uma partícula faz seu movimento oscilante, isso faz com que ele se move em relação a um determinado ponto, chamado de origem ou centro de oscilação.

No exemplo do pêndulo, está em equilíbrio no ponto mais baixo e oscila em torno disso se o separarmos um pouco dessa posição. Portanto, esse ponto pode ser considerado o centro da oscilação.

Também podemos imaginar uma primavera ou primavera em uma mesa horizontal, sujeita por uma extremidade a uma parede e com um bloco no outro lado. Se o sistema de escova de primavera estiver se destacando, o bloco estará em uma certa posição de equilíbrio.

No entanto, ao comprimir ou esticar a mola um pouco, o sistema começa a oscilar em torno dessa posição de equilíbrio.

Alongamento

É a distância que a partícula se afasta do centro de oscilação depois de um tempo. É medido em metros quando o sistema internacional é usado se.

Se uma mola for compactada ou esticada com um bloco em uma extremidade, diz -se que ele experimentou um alongamento de número de "x" de metros, centímetros ou a unidade que está sendo usada para medir a distância.

Cadeiras e vales

Eles são, respectivamente, os pontos mais altos e mais baixos que a partícula atinge em relação à posição de equilíbrio y = 0 (veja a Figura 1).

Amplitude

As ondas do mar, quando têm muita amplitude como essa, carregam muita energia

É a distância máxima que a partícula se separa do centro de oscilação e também é dada em medidores. É denotado como PARA ou como e. Lá, a posição de equilíbrio coincide com y = 0 e corresponde às cordilheiras e vales de onda.

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A amplitude é um parâmetro importante, pois está relacionado à energia que transporta a onda. Quanto maior a amplitude, maior a energia, como nas ondas do mar, por exemplo.

Nó

Os nós são os pontos em que a partícula passa pelo centro de oscilação ou posição de equilíbrio.

Ciclo

Isso é chamado de oscilação completa, quando a partícula passa de uma crista para a seguinte, ou de um vale para o próximo. Então dizemos que ele fez um ciclo.

O pêndulo executa uma oscilação completa quando uma certa altura da posição de equilíbrio é afastada, passa pelo ponto mais baixo, sobe para a mesma altura em uma viagem e retorna à altura inicial na viagem de volta.

Período

Como as ondas são repetitivas, o movimento das partículas é o jornal. O período é o tempo que leva para fazer uma oscilação completa e geralmente é negado com a letra T mancha em maiúsculas. As unidades do período no sistema internacional se forem as segundas (s).

Frequência

É a magnitude inversa ou recíproca do período e está relacionada à quantidade de oscilações ou ciclos feitos por unidade de tempo. É indicado pela carta F.

Como a quantidade de oscilações não é uma unidade, para a frequência os segundos são usados^-1 (s^-1), chamado Hertz ou Hertzios e Hz abreviado.

Sendo o inverso do período, podemos escrever uma relação matemática entre as duas magnitudes:

F = 1 /t

O bem:

T = 1/f

Se, por exemplo, um pêndulo executar 30 ciclos em 6 segundos, sua frequência é:

F = (30 ciclos)/(6 s) = 5 ciclos/s = 5 Hz.

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Comprimento de onda

É a distância entre dois pontos de uma onda que está na mesma altura, desde que uma oscilação completa tenha sido realizada. Pode ser medido de uma crista para outra consecutiva, por exemplo, mas também de Valle para Valle.

O comprimento de onda é indicado pela letra grega λ, que diz “Lambda” e é medida em unidades de distância, como os medidores do sistema internacional, embora exista uma variedade tão grande de comprimentos de onda, que os múltiplos e submultiados são frequentes.

Número da onda

É a magnitude reversa do comprimento de onda, multiplicada pelo número 2π. Portanto, ao denotar o número da onda pela letra K, temos:

K = 2π / λ

Velocidade de propagação

É a velocidade com que o distúrbio viaja. Se o meio em que a onda se propaga é homogênea e isotrópica, ou seja, suas propriedades são as mesmas em todos os lugares, essa velocidade é constante e é dada por:

V = λ / t

As unidades da velocidade de propagação são as mesmas que as de qualquer outra velocidade. No sistema internacional corresponde a m/s.

Como o período é o inverso da frequência, também pode ser expresso:

v = λ . F

E como a velocidade é constante, o produto λ.f também, para que, por exemplo, o comprimento de onda seja modificado, a frequência muda para que o produto permaneça o mesmo.

Referências

1. Giancoli, d.  2006. Física: Princípios com aplicações. 6º. Ed Prentice Hall.
2. Hewitt, Paul. 2012. Ciência física conceitual. 5 ª. Ed. Pearson.
3. Sears, Zemansky. 2016. Física da Universidade com Física Moderna. 14º. Ed. Volume 1. Pearson.
4. Serway, r., Jewett, J. (2008). Física para Ciência e Engenharia. Volume 1. 7º. Ed. Cengage Learning.
5. Tipler, p. (2006) Física para ciência e tecnologia. 5ª ed. Volume 1. Editorial revertido.