Ondas mecânicas

Uma onda mecânica pode transmitir energia, porém não carrega matéria. Além disso, ondas mecânicas são responsáveis por escutarmos o mundo ao nosso redor.

Nós conseguimos escutar muitos sons em nosso cotidiano. Além disso, já vimos alguma vez na vida alguém movimentando uma corda para fazer ondas. Essas duas situações têm algo em comum: a formação de ondas mecânicas. A seguir, entenda o que são essas ondas, como se diferenciam das ondas eletromagnéticas, os seus tipos e como calcular sua velocidade!

Índice do conteúdo:

O que são ondas mecânicas

As ondas mecânicas são ondas geradas por uma perturbação em um meio elástico. Um exemplo muito prático disso é o som que emitimos quando falamos ou até mesmo o som de um violão. Além das ondas sonoras, também temos como exemplo as ondas sísmicas e as marítimas.

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Essas ondas se propagam apenas em meios materiais, como o ar e a água. Elas não transportam matéria, porém transportam energia.

Ondas mecânicas x ondas eletromagnéticas

Ao contrário das ondas mecânicas, as ondas eletromagnéticas não dependem de um meio material para se propagar. Em outras palavras, elas podem se propagar tanto no ar que respiramos como em locais onde existe apenas o vácuo.

Tipos de ondas mecânicas

Nem todas as ondas mecânicas são iguais umas às outras. Algumas podem se mover de um modo, enquanto outras se movem de maneira totalmente diferente. Vamos entender, então, sobre cada tipo de onda mecânica:

Ondas transversais

São ondas que possuem o movimento vibratório perpendicular à sua direção de propagação. Um exemplo disso seria uma onda se propagando em uma corda.

Ondas longitudinais

Essas ondas possuem movimento vibratório paralelo à sua direção de propagação. Como exemplo, temos as ondas sonoras.

Além disso, as ondas podem ser classificas de acordo com a maneira como elas transportam a energia. Podem ser de três tipos: unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais.

As unidimensionais transmitem a energia em uma única dimensão, como uma onda em uma corda. A bidimensional realiza a transmissão de energia em duas direções, como as ondas formadas em uma superfície d’água. As tridimensionais podem ser representadas pelas ondas sonoras, que transmitem a energia em todas as direções.

Algumas ondas podem ser longitudinais e transversais ao mesmo tempo. Esse é o caso das ondas formadas em uma superfície d’água.

Como calcular velocidade das ondas mecânicas

Todas as ondas possuem uma velocidade que pode ser calculada. Vamos entender como calcular a velocidade de uma onda mecânica. A fórmula para isso é apresentada a seguir:

Na fórmula, temos o seguinte:

  • v: velocidade de propagação da onda (m/s);
  • λ comprimento de onda (m);
  • f: frequência de oscilação da onda (Hz).

Vídeos sobre ondas mecânicas

Para que você entenda melhor o que é uma onda mecânica, apresentaremos vídeos com mais detalhes sobre o assunto. Dessa forma, seus estudos ficarão completos. Acompanhe!

Definição e classificação das ondas mecânicas

Nesse vídeo, é apresentado o conceito sobre ondas mecânicas e há mais considerações sobre sua classificação. Confira!

Experimento a respeito de uma onda mecânica

Aqui, você acompanha um experimento onde se mostra o que seria uma onda longitudinal e uma transversal. Assista para entender!

Exercícios resolvidos

Para que você não fique com nenhuma dúvida sobre o conteúdo, esse vídeo apresenta a resolução de exercícios. Acompanhe!

Para finalizar e fixar melhor o conteúdo, não deixe de conferir os exercícios resolvidos abaixo. E para continuar seus estudos de física, aprenda também sobre a frequência!

Referências

As faces da física (2007) – Wilson Carron e Osvaldo Guimarães
Física para o ensino médio, Volume 2 (2011) – Kazuhito Yamamoto e Luiz Felipe Fuke

Guilherme Santana da Silva
Por Guilherme Santana da Silva

Graduado no curso de Física pela Universidade Estadual de Maringá. Professor assistente em um colégio de ensino médio e preparatório para os vestibulares. Nas horas vagas se dedica à vida religiosa, praticar mountain bike, tocar bateria, dar atenção à família e cuidar de suas duas gatinhas Penélope e Mel.

Como referenciar este conteúdo

Santana, Guilherme. Ondas mecânicas. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/ondas-mecanicas. Acesso em: 25 de November de 2020.

Exercícios resolvidos

1. [Unifor-CE]

Na figura, está representada a configuração de uma onda mecânica que se propaga com velocidade de 20 m/s.

A frequência da onda, em hertz, vale:

a) 5,0
b) 10
c) 20
d) 25
e) 50

Pela figura, podemos perceber que λ/4 = 20 cm.

Logo, λ = 80 cm = 0,8 m.

Como v = λ . f, e sabendo que v = 20 m/s, temos:

20 = 0,8 . f
f = 20/0,8
f = 25 Hz

RESPOSTA: D

2.

Sobre as ondas mecânicas, é correto afirmar:

a) Transportam massa e energia.
b) Transportam massa e quantidade de movimento.
c) Transportam matéria.
d) Transportam energia e quantidade de movimento.
e) Nenhuma das alternativas.

As ondas mecânicas são perturbações de um meio material elástico que se propagam por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento.
Portanto, na propagação das ondas, há transporte de energia e quantidade de movimento.

RESPOSTA: D

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