Quais as principais características das ondas mecânicas e das eletromagnéticas?

Doutorado em Física (UFJF, 2019)
Mestrado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

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Tipos de ondas
Direção de propagação
Direção de vibração
Como Calcular a sua Velocidade?
Frequência
Tipos de Ondas Mecânicas
Ondas Mecânicas x Ondas Eletromagnéticas
Quais são as características das ondas mecânicas e eletromagnéticas?
Quais as características principais das ondas eletromagnéticas?
Qual e a principal característica de uma onda mecânica?
Qual e a principal diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas?

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Em Física, denomina-se ondulatória a área dedicada ao estudo das ondas.

Entende-se como onda o tipo específico de movimento causado por qualquer perturbação, seja ela um pulso ou sucessivos pulsos, que se propaga no vácuo ou em um determinado meio. Em outras palavras as ondas podem ser entendidas como transmissão de energia e, portanto, não transportam matéria.

Tipos de ondas

Na natureza, existem vários tipos de ondas que seguem as classificações.

Natureza

Quanto a natureza as ondas são classificadas como:

a) Ondas mecânicas: São ondas que necessitam de um determinado meio para se propagar, como exemplos o som (ondas sonoras) e uma onda se propagando em uma corda. Como o som precisa de um meio material para se propagar, não se propaga no vácuo.
b) Ondas eletromagnéticas: São ondas que não necessitam de um meio material para se propagar e por isso se propagam também no vácuo, como por exemplo as ondas de rádio, raios X, luz, laser e etc.

Direção de propagação

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

a) Ondas unidimensionais: São ondas que se propagam em uma só direção como por exemplo as ondas em cordas.
b) Ondas bidimensionais: São ondas que se propagam em um plano tendo como exemplo mais clássico as ondas em uma superfície de um lago.
c) Ondas tridimensionais: São ondas que se propagam em todas as direções. Como exemplo a luz do sol, ondas sonoras se propagando no ar atmosférico e etc.

Direção de vibração

Quanto a direção de vibração as ondas são classificadas como:

a) Ondas transversais:São ondas cujas vibrações são perpendiculares a direção de propagação como por exemplo ondas em cordas.

Ondas transversais.

b) Ondas longitudinais:São ondas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação como por exemplo as ondas sonoras:

Ondas longitudinais.

Referências:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/tipos-de-ondas/

Ondas mecânicas são perturbações que transportam energia cinética e potencial através de um meio material, por exemplo: ondas marítimas, sísmicas e sonoras.

Ela pode acontecer somente num meio material, mas não transportam matéria e, sim, energia.

Essas perturbações acontecem na forma de pulsos, os quais são ondas de curta duração que se repetem com intervalos de tempo iguais, ou seja, em movimentos periódicos.

Como Calcular a sua Velocidade?

A velocidade com que as ondas mecânicas espalham-se depende de duas propriedades gerais do material em que é transportada: a densidade e a elasticidade.

O cálculo da velocidade da onda deve considerar o período e o seu comprimento.

O período é o tempo que a onda leva para completar uma ondulação, enquanto o seu comprimento é a distância que a onda percorre durante um período.

Assim, para calcular a velocidade, usamos a seguinte fórmula:

Onde,
v = velocidade (m/s)
λ = comprimento da onda (m)
T = período da ondulação (s)

Além do período T e do comprimento λ (lambida), outra característica importante nas ondas é a amplitude A.

A amplitude é o comprimento que um ponto realiza ao oscilar entre a posição de repouso e o ponto mais alto (crista da onda) ou o mais baixo (vale).

Representação de onda mecânica de comprimento λ e amplitude A.

Frequência

A frequência é a quantidade de oscilações realizadas a cada unidade de tempo. No SI, a unidade de medida de frequência é o hertz (Hz).

A frequência f se relaciona com o período T segundo a equação:

Por isto, um hertz equivale ao inverso do segundo:

Tipos de Ondas Mecânicas

As ondas mecânicas podem ser classificadas de acordo com as direções da vibração e da propagação:

Quanto à vibração, elas podem ser:

Transversais - ondas cuja vibração é perpendicular à sua propagação. Esse tipo de onda pode ser visto quando jogamos um objeto na água.
Longitudinais - ondas cuja vibração acompanha paralelamente o movimento em que elas se propagam. Um exemplo clássico de ondas longitudinais são as ondas sonoras, as quais se propagam no ar.

Quanto à propagação, elas podem ser:

Unidimensionais - se propagam em uma direção.
Bidimensionais - se propagam em duas direções.
Tridimensionais - se propagam em várias direções.

Saiba tudo sobre ondas.

Ondas Mecânicas x Ondas Eletromagnéticas

Ao contrário das ondas mecânicas que se propagam necessariamente através de um meio material, as ondas eletromagnéticas podem se propagar com ou sem meios materiais.

Por isso, as ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo, enquanto as ondas mecânicas não. Afinal uma das características do vácuo é justamente a ausência de matéria.

Ondas eletromagnéticas são as oscilações que acontecem como resultado da libertação de energia elétrica e magnética. Existem 7 tipos: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama.

Professor de Matemática licenciado e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais.

Quais são as características das ondas mecânicas e eletromagnéticas?

A principal diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas se dá com relação à sua propagação. Enquanto as ondas mecânicas precisam de um meio para se propagar, as ondas eletromagnéticas não precisam de um meio e podem se propagar até no vácuo (onde não há matéria).

Quais as características principais das ondas eletromagnéticas?

Ondas eletromagnéticas são oscilações formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis, que se propagam tanto no vácuo quanto em meios materiais. Elas são ondas tridimensionais e transversais que viajam na velocidade da luz, transportando exclusivamente energia.

Qual e a principal característica de uma onda mecânica?

Ondas longitudinais e as direções de propagação e vibração. Sobre as ondas mecânicas, suas características principais são: Necessidade de um meio material para se propagar. Interação com o meio é feita pela vibração das moléculas no meio de propagação.

Qual e a principal diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas?

Ondas Mecânicas: São ondas que se propagam em meio material, por exemplo, as ondas sonoras e as ondas em uma corda. Ondas Eletromagnéticas: São ondas que, para se propagar, não necessitam de um meio material, podendo se propagar no vácuo, por exemplo, ondas de rádio e micro-ondas.