Onda Transversal: Características e Exemplos

Ondas transversais são aquelas em que a oscilação ocorre em uma direção perpendicular à direção de propagação da onda. Pelo contrário, as ondas longitudinais são as ondas nas quais o deslocamento pelo meio ocorre na mesma direção em que ocorre o deslocamento da onda.

Deve ser lembrado que as ondas se propagam através de um meio em virtude da vibração que causam nas partículas do dito meio. Então, a direção de propagação de uma onda pode ser paralela ou perpendicular à direção na qual as partículas vibram. Portanto, a distinção entre ondas transversais e longitudinais é marcada.

O exemplo mais típico de uma onda transversal são as ondas circulares que se propagam pela superfície da água quando uma pedra é lançada. As ondas transversais são ondas eletromagnéticas e também luz. 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 elétrico e magnético associados a essas ondas são perpendiculares à direção de propagação da onda. Outros exemplos de ondas transversais são ondas que são transmitidas ao longo de uma corda e ondas S ou ondas sísmicas secundárias.

Funcionalidades

As ondas, transversais ou longitudinais, possuem uma série de características que as determinam. Em geral, as características mais importantes de uma onda são aquelas 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).

Comprimento de onda (λ)

É definido como a distância (geralmente medida em metros) percorrida por uma perturbação em um determinado intervalo de tempo.

Esta distância é medida, por exemplo, entre duas cristas sucessivas (as cristas são o ponto mais distante da posição de equilíbrio no topo da onda), ou também entre dois vales (ponto mais distante da posição de equilíbrio no topo da onda). parte inferior da onda) sucessivas.

Entretanto, você pode realmente medir entre dois pontos sucessivos da onda que estão na mesma fase.

Período (T)

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

Freqüência (f)

É definido como o número de oscilações que ocorrem em uma unidade de tempo, geralmente um segundo. Desta 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 onda (v)

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

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

V = λ / T = λ f

Ou simplesmente dividindo a distância percorrida pela onda em um determinado tempo:

v = s / t

Exemplos

Ondas eletromagnéticas

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

Isso não significa que não haja ondas eletromagnéticas movendo-se através de um meio mecânico (físico). Algumas ondas transversais são ondas mecânicas, pois requerem um meio físico para sua propagação. Essas ondas mecânicas transversais são chamadas de ondas T ou ondas de cisalhamento.

Além disso, como já mencionado acima, as ondas eletromagnéticas propagam-se à velocidade da luz, que no caso do vácuo é da ordem de 3 × 10 8 m / s.

Um exemplo de uma 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

Uma onda transversal muito típica e muito gráfica é o caso quando uma pedra (ou qualquer outro objeto) é lançada na água. Quando isso acontece, são produzidas ondas circulares que se propagam do local onde a pedra impactou a água (ou foco da onda).

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

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

Mais complicado é o movimento das ondas no oceano. Seu movimento envolve 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.

Onda em uma corda

Como já foi dito acima, outro caso de onda transversal comum é o deslocamento de uma vibração por uma corda.

Para essas ondas, a velocidade com que a onda se propaga através da corda esticada é determinada pela tensão da corda e a massa por unidade de comprimento da corda. 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 L o comprimento da corda.