Velocidade, frequência e comprimento de onda — Educação física, 14–17 anos
As ondas transferem energia e informação sem transportarem, no conjunto, o material consigo. Três medidas descrevem o seu padrão repetitivo: velocidade, frequência e comprimento de onda.
A ideia
Uma onda é uma perturbação repetida que se desloca. A frequência é o número de ondas completas que passam por um ponto em cada segundo; o comprimento de onda é a distância entre dois pontos equivalentes consecutivos. A relação é velocidade = frequência × comprimento de onda, v = fλ.
Porque é importante
Era preciso comparar ondulações, som e luz através de uma mesma ideia, embora estas ondas pareçam muito diferentes. A relação v = fλ explica por que, no mesmo meio, uma frequência maior significa um comprimento de onda menor: a mesma distância contém mais ciclos de onda.
Um exemplo calculado
Uma onda sonora desloca-se no ar a 340 m/s e tem uma frequência de 680 Hz. Começamos com v = fλ e reorganizamos para λ = v/f. Substituindo os valores: λ = 340 ÷ 680 = 0,50 m. Cada ciclo da onda tem, portanto, meio metro de comprimento.
O erro comum
É um erro compreensível dizer que um som mais alto tem uma frequência maior. O volume depende sobretudo da amplitude, o tamanho da vibração; a frequência determina a altura do som. As ideias parecem ligadas porque uma vibração forte pode tornar o som mais notório, mas medem coisas diferentes.
Fora da escola
As estações de rádio usam frequências diferentes para que os sinais possam ser separados. Os médicos usam ondas de ultrassons para obter imagens do interior do corpo e os músicos escolhem notas com frequências específicas. Em cada caso, a velocidade, a frequência e o comprimento de onda descrevem o que é enviado e detectado.
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