Fundamentos de ondulatória

Introdução

Você já deve ter brincado alguma vez de pular corda, com uma extremidade da corda presa num suporte e a outra na mão de seu amigo. O seu amigo produz na extremidade da corda um pulso, ou seja, uma perturbação, que vai se propagar por todos os pontos da corda.

Outro exemplo que podemos citar é o de uma gota lançada na superfície das águas calmas e tranqüilas. Nota-se que, a partir daquele ponto, pulsos se movimentam em círculo, afastando-se dele e vibrando todos os pontos do meio.

Os fenômenos vistos são chamados de pulsos e consistem em perturbações dadas a um meio, que serão objeto de estudo neste capítulo. A onda é uma sucessão de pulsos.

2. Pulso

É uma perturbação dada num meio, que vai se propagar através deste, sem carregar matéria, apenas transportando energia.
Quando provocamos uma perturbação no meio, estamos fornecendo energia que, de alguma forma, precisa se manifestar, e esta manifestação se dá através do pulso.

Os pontos da corda oscilam, porém não são carregados pelo pulso.
Podemos verificar isso fazendo um barquinho de papel e colocando-o num recipiente contendo água.
Ao produzirmos uma onda na superfície da água, notamos que quando essa onda passar pelo barco, este vai apenas subir e descer, porém não será arrastado pela água, porque ela não se movimenta horizontalmente e sim oscila verticalmente, para permitir a passagem da perturbação.

3. Ondas

A onda é uma sucessão periódica de pulsos, ou seja, quem produz o pulso (fonte de onda) o faz continuamente e no mesmo ritmo.

A onda transporta energia e não a matéria do meio.

4. Formas de Ondas

Podemos classificar as ondas, quanto à forma, em dois tipos: longitudinal e transversal.

• Onda Longitudinal

É a onda que se propaga num meio de forma que a direção de vibração coincide com a direção de propagação.

Podemos citar como exemplo as ondas audíveis (ondas sonoras) que entram pela cavidade dos nossos ouvidos, vindas pela vibração das moléculas de ar.

B. Onda Transversal
É a onda que se propaga de forma que a sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

5. Natureza das Ondas

Podemos classificar as ondas quanto à sua natureza em: mecânica e eletromagnética.

A. Onda Mecânica

A onda é dita mecânica, quando só se propaga em meios materiais, de forma a vibrar os pontos deste meio. Ela pode ser longitudinal ou transversal.

Por exemplo, a onda que se movimenta numa corda.

B. Onda Eletromagnética

A onda é dita eletromagnética, quando se propaga tanto no vácuo quanto em certos meios materiais, sem vibrar os pontos do meio. Por exemplo, a luz ou as ondas de rádio e TV, que podem propagar-se no vácuo, ar, água etc.

Exercícios Resolvidos

01. A propagação de ondas envolve, obrigatoriamente:
a) transporte de energia.
b) transformação de energia.
c) produção de energia.
d) movimento de matéria.
e) transporte de matéria e energia.
Resolução

Toda onda transporta energia sem deslocar matéria.

Resposta: A

02. Em qual dos fenômenos abaixo as ondas são longitudinais?

a) Raios X.
b) Luz de laser.
c) Raios gama.
d) Vibração de uma corda de piano.
e) Propagação sonora no ar.
Resolução

Raios X, laser e raios gama são ondas eletromagnéticas, portanto, transversais. A onda na corda é transversal. O som no ar é uma onda longitudinal.

Resposta: E


03. Os raios X são ondas:

a) mecânicas transversais.
b) mecânicas longitudinais.
c) eletromagnéticas puntiformes.
d) eletromagnéticas transversais.
e) eletromagnéticas mistas.
Resolução

Os raios X são ondas eletromagnéticas, portanto, transversais.

Resposta: D
04. Com relação às proposições abaixo, assinale falso (F) ou verdadeiro (V).

I. ( ) Toda onda eletromagnética é luz visível.
II. ( ) Toda onda mecânica é sonora.
III ( ) As ondas emitidas por um morcego são transversais.
IV. ( ) Ondas de TV são transversais.
V. ( ) Ondas de sonar são transversais.
VI. ( ) Terremotos propagam-se por meio de ondas mecânicas.
VII. ( ) Raios laser são ondas eletromagnéticas.
Resolução

I. F II. F III. F IV. V
V. F VI. V VII. V
05. Assinale com um “X” a interseção coerente.
Resolução