Ondas mecânicas

Ondas mecânicas

Natureza e modalidade de propagação

O mundo em que vivemos, está em constante movimento, a natureza nos proporciona, os mais diversificados tipos de movimentos, alguns com menor e outros com maior intensidade. Mas decerto, todo movimento, causa uma certa vibração ao seu redor, por exemplo, o comboio (trem) cria uma vibração ao seu redor quando passa, essas vibrações podem ser entendidas como ondas. Mas para além desses movimentos, existem outros fenómenos que produzem ondas, mas sem vibração, por exemplo os feixes de luz.

Um outro fenómeno muito comum, verifica-se um quando um certo objecto é lançado sobre a superfície de um líquido, observa-se que o líquido expande-se em múltiplos círculos de raios diferentes como mostra a figura abaixo.

Então, nessas condições podemos concluir que a propagação das oscilações (vibrações) no espaço no decorrer do tempo chama-se onda.

Classificação das ondas

• Quanto e sua natureza:

As ondas podem ser mecânicas ou electromagnéticas.

• Quanto e modalidade de propagação

As ondas podem ser longitudinais ou transversais.

• Quanto à vibração, elas podem ser:

Transversais  – vibração da onda é perpendicular à sua propagação. Esse tipo de onda pode ser visto quando jogamos um objecto na água.

Longitudinais  – Quando a direcção da perturbação coincide com a direcção da propagação.

• Quanto à propagação, elas podem ser:

Unidimensionais  – se propagam em uma direcção.

Bidimensionais  – se propagam em duas direcções.

Tridimensionais  – se propagam em várias direcções.

Características de uma onda

Amplitude: é o comprimento (distância) na vertical, em relação ao ponto referencial.

Comprimento: é a distância entre duas cristas ou vales consecutivos.

Crista: é o ponto máximo, alcançada por uma onda em relação a um referencial.

Vale: é o ponto mínimo, alcançada por uma onda em relação a um referencial.

Período: é o tempo necessário que uma onda leva para realizar uma oscilação completa.

Frequência: representa o número de oscilações realizadas numa onda, num determinado tempo.

Velocidade: é a rapidez com que uma onda se movimenta num material.

Ondas mecânicas

Quando falamos de ondas mecânicas, estamos a referir basicamente, de algo mecânico, de algo que para se movimentar depende de uma acção ou força externa, olhando para alguns exemplos como o caso de círculos de água que são formados quando lançamos um objecto na sua superfície.

Uma outra analogia, é quando jogamos a corda (salto à corda), observa-se algumas ondulações na corda, essas ondulações são ondas, e tem a mesmas características, e se repetem em intervalos de tempos iguais, ou seja, são movimentos periódicos.

Então, fica claro que sem laçarmos o objecto sobre a superfície de um líquido não formara-se ondas, assim como sem balançarmos a corda, não formara-se também nenhuma vibração ao longo da corda.

Com essa explicação, fica claro que as ondas mecânicas são aquelas que transportam uma determinada quantidade de energia, por meio de um material, e dependem desse meio material para se propagar.

Em linguagem mais barata, dizemos que ondas mecânicas são aquelas que para se propagarem dependem de um meio material.

Outros exemplos de ondas mecânicas:

• Ondas marítimas, ondas sonoras, ondas sísmicas (causadora de terramotos…), etc.

Principais equações

λ – O comprimento de onda em m;

v – velocidade da onda (se o meio for o vácuo, a sua velocidade será: c = 3 x 10⁸ m/s);

f – frequência das oscilações em Hz;

k – número de ondas em rad/m;

ω – velocidade angular em rad/s.