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Classificação das ondas

Física

Ondas são importantes fenômenos físicos e podem ser classificadas de acordo com sua natureza, direção de propagação e direção de vibração.
Quando uma gota d'água cai sobre a superfície de um lago calmo, formam-se ondas mecânicas e bidimensionais.
Quando uma gota d'água cai sobre a superfície de um lago calmo, formam-se ondas mecânicas e bidimensionais.
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A classificação das ondas permite dividi-las de acordo com sua natureza, direção de propagação e direção de vibração. De acordo com sua natureza, a onda pode ser classificada em mecânica, eletromagnética ou gravitacional; de acordo com as direções de propagação, classifica-se como unidimensional, bidimensional ou tridimensional; e de acordo com a direção de vibração, como longitudinal ou transversal.

O que são ondas?

Ondas são fenômenos que se propagam no tempo e no espaço transportando energia, sem transportar matéria. São geradas por algum tipo de estímulo, que pode ou não ser periódico, isto é, pode ou não se repetir com regularidade.

São exemplos de ondas: ondas eletromagnéticas (luz visível, radiação infravermelha, raios ultravioletas, ondas de rádio), som, vibrações e terremotos.

Veja também: A luz do vaga-lume

Mapa Mental: Ondas

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!


Tipos de ondas

De acordo com sua natureza (forma de energia de que são feitas), as ondas apresentam três subdivisões: ondas mecânicas, eletromagnéticas e as recém-observadas ondas gravitacionais.

  • Ondas mecânicas: precisam de um meio físico para se propagarem. São produzidas por estímulos mecânicos, como colisões entre corpos envoltos em qualquer meio, como ar, água, metais, etc. As ondas mecânicas são vibrações capazes de se propagarem em meios elásticos (que oferecem pouca perda de energia), como o som e todas as demais formas de vibrações.

  • Ondas eletromagnéticas: são produzidas por variações em campos elétricos e magnéticos, e a variação de um desses campos dá origem ao outro. Essas ondas são capazes de se deslocarem no vácuo com a velocidade da luz, cerca de 3.108 m/s. São classificadas como ondas eletromagnéticas: luz visível, micro-ondas, raios gama, raios X, etc.

Ondas eletromagnéticas são produzidas por oscilações de campos elétricos e magnéticos.
Ondas eletromagnéticas são produzidas por oscilações de campos elétricos e magnéticos.

  • Ondas gravitacionais: são ondas de gravidade, que podem ser observadas quando dois ou mais corpos extremamente massivos colidem-se. Apesar de terem sido previstas há muito tempo, só puderam ser observadas recentemente: na ocasião, dois buracos negros colidiram-se, gerando ondas gravitacionais detectáveis na Terra. Essas ondas não necessitam de um meio para se propagarem e propagam-se com a velocidade da luz no vácuo.

Quando dois corpos massivos orbitam-se, eles podem gerar ondas gravitacionais.
Quando dois corpos massivos orbitam-se, eles podem gerar ondas gravitacionais.

Veja também: Qual fenômeno ondulatório torna o céu azul?


Direção de propagação das ondas

As ondas podem ser classificadas de acordo com as direções em que se propagam no espaço. De acordo com essa classificação, há três subdivisões: ondas unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais.

  • Ondas Unidimensionais: podem propagar-se somente em uma direção do espaço. Como exemplo, podemos citar a onda de energia potencial elástica, que se forma quando uma mola esticada é solta.

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  • Ondas Bidimensionais: propagam-se em duas direções simultâneas. Por exemplo: quando uma pedra cai em um lago de águas calmas, formam-se ondas bidimensionais que deslocam-se pela superfície do lago.

  • Ondas Tridimensionais: conseguem propagar-se nas três direções do espaço simultaneamente. Por exemplo: o som e a luz são ondas de propagação tridimensional.

Veja também: Olhar para o céu é ver o passado


Direção de vibração das ondas

Existem duas possibilidades de classificação relacionadas à direção de vibração das ondas: ondas longitudinais e ondas transversais.

  • Ondas longitudinais: propagam-se na mesma direção que o estímulo que as produz. Por exemplo: para produzirmos um som, a passagem do ar faz as cordas vocais vibrarem para frente e para trás, produzindo regiões de compressão e rarefação do ar. Essas regiões deslocam-se na mesma direção da vibração das cordas vocais. Observe a imagem abaixo:

  • Ondas transversais: propagam-se em direções perpendiculares às do estímulo responsável por produzi-las. Por exemplo: ao balançarmos uma corda para cima e para baixo, a onda que é produzida desloca-se para frente, na direção horizontal.

A figura acima mostra-nos que a luz que enxergamos é um exemplo de onda transversal.
A figura acima mostra-nos que a luz que enxergamos é um exemplo de onda transversal.


Resumo sobre classificação das ondas

  • As ondas podem ter três naturezas distintas: mecânicas, eletromagnéticas e gravitacionais.

  • As ondas podem propagar-se em uma, duas ou três direções do espaço, sendo classificadas, respectivamente, como ondas unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais.

  • As ondas podem ser classificadas segundo sua direção de vibração: ondas que se propagam na mesma direção que seu estímulo são longitudinais, já as ondas que se propagam em direções perpendiculares às do seu estímulo são ondas transversais.


Exercícios sobre classificação das ondas

1. Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que apresenta somente ondas mecânicas:

a) ultrassom, raios X e raios ultravioletas

b) raios gama, raios cósmicos e micro-ondas

c) ondas de rádio, infravermelho e infrassom

d) vibração, ultrassom, infrassom

e) raios catódicos, ondas de rádio e luz visível

Resolução:

Ondas mecânicas são aquelas capazes de se propagarem apenas em algum meio físico. Entre as alternativas mostradas acima, portanto, são ondas mecânicas somente ultrassom, infrassom e vibração. Dessa forma, a alternativa correta é a letra D.

2. Entre as ondas abaixo, aquelas que podem ser consideradas transversais são apenas:

I – Ondas sonoras

II – Ondas eletromagnéticas

III – Ondas formadas em cordas

IV – Ondas formadas nas superfícies de líquidos

V – Ondas formadas em molas

Resolução:

Todas as ondas transversais propagam-se em direções perpendiculares às do estímulo responsável por produzi-las. Portanto, são ondas transversais: II, III e IV.  


Por Me. Rafael Helerbrock

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

HELERBROCK, Rafael. "Classificação das ondas"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-classificacao-das-ondas.htm>. Acesso em 14 de dezembro de 2018.

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Lista de Exercícios
Questão 1

São bons exemplos de ondas mecânicas:

a) calor, corrente elétrica, infravermelho.

b) ultrassom, raios X, infravermelho.

c) som, vibrações, terremotos, ultrassom.

d) ultrassom, laser, campo magnético.

Questão 2

Ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo na velocidade da luz. Assinale a alternativa que apresenta apenas ondas eletromagnéticas:

a) raios X, infravermelho, micro-ondas, ondas de rádio.

b) raios β, radiação γ, ultravioleta.

c) ultrassom, laser, luz visível, micro-ondas.

d) raios α, raios β, ondas de rádio.

e) raios X, infrassom, ultrassom, infravermelho.

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