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Ondas Estacionárias

Física

Ondas estacionárias são ondas que permanecem em uma posição constante em um intervalo de tempo arbitrário. Quando essas ondas se superpõem, há a formação de interferência.
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No estudo dos conceitos básicos de ondas temos que ficar atentos a uma característica, que é o transporte de energia sem o transporte de matéria. Por esse motivo é que dizemos que elas são apenas deformações que se propagam em um meio. Sendo assim, elas podem atravessar a mesma região ao mesmo tempo.

Quando duas ondas periódicas de frequências, comprimentos de onda e amplitude iguais, propagando-se em sentidos contrários, superpõem-se em um dado meio, vemos se formar uma figura de interferência chamada de onda estacionária. Evidentemente, não se trata de uma onda, na acepção normal do termo, mas de um particular padrão de interferência.

O caso mais simples desse tipo de interferência é o que ocorre em uma corda esticada, na qual as ondas produzidas em uma das extremidades superpõem-se às ondas refletidas na extremidade oposta. Os pontos do meio no qual ela é estabelecida oscilam em MHS, com amplitudes que dependem da posição do ponto considerado.

Onda estacionária em uma corda esticada e extremidades fixas

Nos pontos de interferência construtiva (V), denominados ventres ou pontos ventrais, a amplitude de oscilação é máxima, correspondendo ao dobro da amplitude de cada onda constituinte.

Aos pontos de interferência totalmente destrutiva (N) damos o nome de nós ou pontos nodais, que não oscilam, permanecendo, portanto, em equilíbrio (veja a figura acima). A distância entre dois ventres consecutivos, ou entre dois nós consecutivos, é igual à metade do comprimento de onda da onda estacionária.

Para a produção de uma onda estacionária devemos primeiramente fixar as duas extremidades de uma corda em uma parede e em seguida fazer com que uma das extremidades vibre com movimentos periódicos verticais. Vejamos a ilustração abaixo.

Frequência fundamental de oscilação da corda

Na figura acima podemos ver a frequência fundamental de oscilação em uma corda de extremidades fixas. Para o maior comprimento de onda, a relação correspondente é a menor frequência. Essa básica relação pode ser observada através da seguinte equação:

v = λ .ƒ


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques Da. "Ondas Estacionárias"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-estacionarias.htm>. Acesso em 25 de julho de 2016.

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