Onda transversal

Explicamos quais são as ondas transversais, suas características e vários exemplos

Peças e forma de uma onda transversal

O que são ondas transversais?

As ondas cruzadas Estes são aqueles em que a oscilação ocorre em uma direção perpendicular à direção da propagação de ondas. Pelo contrário, as ondas longitudinais são as ondas em que o deslocamento através do meio ocorre na mesma direção em que o deslocamento da onda é produzido.

As ondas se propagam através de um meio sob a vibração que causam nas partículas do referido meio. Então, a direção da propagação de uma onda pode ser paralela ou perpendicular à direção em que as partículas vibram. Portanto, a distinção entre ondas transversais e longitudinais está marcada.

A onda transversal mais típica. Ondas eletromagnéticas como a luz também são ondas transversais. Quanto às ondas eletromagnéticas, há o caso particular de que não há vibração de partículas como acontece em outras ondas.

Mesmo assim, são ondas transversais porque os campos elétricos e magnéticos associados a essas ondas são perpendiculares à direção da propagação de ondas. Outros exemplos de ondas transversais são as ondas que são transmitidas ao longo de uma corda e ondas sísmicas secundárias.

Características das ondas cruzadas

Diferenças entre ondas transversais e ondas longitudinais

Ondas, transversais ou longitudinais, têm uma série de características que as determinam. Em geral, as características mais importantes de uma onda são as explicadas abaixo:

Amplitude de onda (a)

É definido como a distância entre o ponto mais distante de uma onda e seu ponto de equilíbrio. Como é um comprimento, é medido em unidades de comprimento (geralmente medidas em metros).

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Comprimento de onda (λ)

É definido como a distância (normalmente medida em metros) viajada por um distúrbio em um certo intervalo de tempo.

Essa distância é medida, por exemplo, entre duas cordilheiras sucessivas (os cumes são o ponto mais distante da posição de equilíbrio na parte superior da onda), ou também entre dois vales (ponto mais distante da posição de equilíbrio na onda inferior).

No entanto, ele pode realmente ser medido entre dois pontos sucessivos da onda que estão na mesma fase.

Período (t)

É definido como o tempo (geralmente é medido em segundos) que leva uma onda para percorrer um ciclo completo ou uma oscilação. Também pode ser definido como o tempo ocupado por uma onda para percorrer uma distância equivalente ao seu comprimento de onda.

Frequência (F)

É definido como a quantidade de oscilações que ocorrem em uma unidade de tempo, normalmente um segundo. Dessa forma, quando o tempo é medido em segundos (s), a frequência é medida em Hertz (Hz). A frequência é normalmente calculada a partir do período por meio da seguinte fórmula:

F = 1/t

Velocidade de propagação de ondas (V)

É a velocidade com que a onda é espalhada (a energia da onda) por um meio. Geralmente é medido em metros por segundo (m/s). Por exemplo, ondas eletromagnéticas se espalham à velocidade da luz.

A velocidade de propagação pode ser calculada a partir do comprimento de onda e do período ou frequência.

V = λ / t = λ f

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Ou simplesmente dividir a distância percorrida pela onda em um certo tempo:

v = s / t

Crista e vale

A crista é o ponto mais alto que a onda e o ponto mais baixo atingem.

Linha de equilíbrio

Linha onde não há oscilação de onda.

Exemplos de ondas transversais

Ondas eletromagnéticas

Onda eletromagnética

Ondas eletromagnéticas são o caso mais importante de ondas cruzadas. Uma característica particular da radiação eletromagnética é que, ao contrário das ondas mecânicas que requerem um meio de se espalhar, elas não exigem um meio de se espalhar e podem fazê -lo no vácuo.

Isso não significa que não haja ondas eletromagnéticas que se movem por um meio mecânico (físico). Algumas ondas transversais são ondas mecânicas, pois exigem um meio físico para sua propagação. Essas ondas mecânicas transversais são chamadas de ondas t ou cortadas.

Além disso, as ondas eletromagnéticas se propagam na velocidade da luz, que no caso de um vácuo é da ordem de 3 ∙ 10 ⁸ EM.

Um exemplo de onda eletromagnética é a luz visível, que é a radiação eletromagnética cujos comprimentos de onda estão entre 400 e 700 nm.

Ondas transversais na água

Ondas ondas

Um caso muito típico e muito gráfico de onda transversal é aquele que ocorre quando uma pedra (ou qualquer outro objeto) é jogada na água. Quando isso ocorre, são produzidas ondas circulares que se espalham pelo local onde a pedra afetou a água (ou foco de onda).

A observação dessas ondas nos permite apreciar como a direção da vibração que ocorre na água é perpendicular à direção do deslocamento da onda.

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Isso é melhor observado se uma bóia estiver localizada perto do ponto de impacto. A bóia sobe e desce verticalmente à medida que as frentes de ondas chegam, que se movem horizontalmente.

Mais complicado é o movimento das ondas no oceano. Seu movimento implica não apenas o estudo de ondas transversais, mas também a circulação de correntes de água quando as ondas passam. Portanto, o movimento real da água nos mares e oceanos não pode ser reduzido apenas a um simples movimento harmônico.

Acena em uma corda

Outro caso comum de onda transversal é o deslocamento de uma vibração de corda.

Para essas ondas, a velocidade com que a onda se espalha pela corda esticada é determinada pela tensão da corda e a massa por unidade de comprimento. Assim, a velocidade da onda é calculada a partir da seguinte expressão:

V = (t / m / l) ^1/2

Nesta equação t é a tensão da corda, m sua massa e o comprimento da corda.

Referências

1. Ondas cruzadas (n.d.).  Na Wikipedia. Recuperado de es.Wikipedia.org.
2. Radiação eletromagnética (n.d.).  Na Wikipedia. Recuperado de es.Wikipedia.org.
3. Trans.d.).  Na Wikipedia. Recuperado de.Wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Física e Química. Everest
5. David c. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Subestimando a física. Birkhäuser.
6. Francês, a.P. (1971). Vibra e ondas (M.Yo.T. Série de física introdutória). Nelson Thornes.