5 coisas que você precisa saber sobre ondas

A Ondulatória é o ramo da Física que estuda todos os fenômenos relacionados com os diversos tipos de ondas existentes na natureza. Cotidianamente estamos cercados de tecnologias cujo princípio de funcionamento são as ondas. Telefones celulares, internet sem fio, diagnóstico por ultrassom, satélites meteorológicos e comunicação via rádio são alguns exemplos de aplicações da Ondulatória.

Confira agora uma lista com cinco coisas que você precisa saber sobre as ondas:

I. Existe uma distância mínima para ocorrer o eco

A chamada persistência sonora é o intervalo de tempo mínimo necessário para que o ouvido humano faça a distinção entre dois sons. Caso dois ruídos diferentes cheguem ao aparelho auditivo humano em um tempo inferior a 0,1s não serão interpretados como dois, mas apenas como um único som. Ao compreender isso, podemos fazer a distinção entre eco e reverberação:

• Eco: Ocorre eco quando o som produzido por uma fonte é refletido por um obstáculo e o som refletido chega ao emissor em um tempo igual ou superior a 0,1 s.

• Reverberação: Ocorre reverberação quando o som produzido por uma fonte é refletido por um obstáculo e o som refletido chega ao emissor em um tempo inferior a 0,1 s.

Sendo 0,1 s o tempo mínimo para a ocorrência do eco e 340 m/s a velocidade do som no ar, podemos determinar a mínima distância em que o emissor deve estar do obstáculo para que ocorra eco.

Sabendo que a velocidade é definida como a razão entre a distância percorrida por um móvel (d) e o tempo gasto (t), podemos escrever:

v = d ÷ t

Como para a ocorrência do eco o som deve sair e retornar ao emissor, a distância deve ser dobrada:

v = 2.d ÷ t

v . t = 2.d

340 . 0,1 = 2.d

34 = 2.d

d = 17 m

Concluímos que, para a ocorrência do eco, o obstáculo que refletirá o som deve estar a, no mínimo, 17 m da fonte emissora.

II. A frequência não muda quando ocorre refração

Ocorre refração quando uma onda muda seu meio de propagação. Esse fenômeno é caracterizado por uma alteração na velocidade da onda, que apresentará valores diferentes para diferentes meios de propagação. Um aspecto muito importante da refração é que as ondas que mudam de meio de propagação não têm a sua frequência alterada, pois a frequência de uma onda depende da fonte e só será alterada caso a própria fonte aumente ou diminua a sua oscilação.

III. O som é mais rápido nos sólidos

O som é uma onda mecânica e, como tal, precisa de um meio de propagação. Não existirá som caso não existam as moléculas de um meio de propagação, por isso, sempre ouvimos que o som não se propaga no vácuo, pois no vácuo há falta total de moléculas, impedindo a propagação de ondas mecânicas.

Quanto maior for a proximidade das moléculas que compõem um meio, melhor será a propagação das ondas sonoras. Sendo assim, podemos concluir que o som se propagará mais rapidamente nos sólidos por conta da proximidade das moléculas.

V_{SOM (S)} > V_{SOM (L)} > V_{SOM (G)}

A tabela a seguir indica os valores da velocidade de propagação do som para diferentes meios.

IV. A velocidade é uma característica do meio de propagação.

Imagine que as ondas geradas em uma corda propaguem-se com uma velocidade V qualquer quando a fonte mantém uma determinada frequência. Caso a fonte aumente ou diminua a frequência de vibração, os comprimentos de onda serão tais que o valor da velocidade de propagação das ondas na corda serão sempre mantidos. A velocidade das ondas é uma característica do meio de propagação e não será alterada mesmo com a mudança da frequência gerada pela fonte.

V. O azul é a cor mais quente!

O senso comum nos diz que a cor azul está relacionada sempre com o frio e a cor vermelha está relacionada sempre com o calor, mas o espectro eletromagnético nos mostra justamente o contrário! Quanto maior for a frequência associada a uma onda, maior será a sua energia. Quanto mais próximo das cores azul e violeta, maiores são as frequências de radiação, portanto, maior é a energia liberada. A radiação emitida por um corpo negro a 1000 K (1273 °C) é avermelhada. Já a radiação emitida pelo mesmo corpo a 4000 K (4273 °C) é predominantemente azul.

Por Joab Silas
Graduado em Física