Comportamento das ondas — Física, 14–17
Como as vibrações transportam energia e interagem através da reflexão, refracção e interferência.
A ideia
Uma onda é uma perturbação repetida que transfere energia sem transportar globalmente o material consigo. A frequência é o número de repetições por segundo, o comprimento de onda é a distância entre pontos equivalentes e a amplitude mede o tamanho da perturbação. A velocidade da onda obedece a v = fλ.
Porque precisamos disto
Ondas na água, som, luz e sinais sísmicos parecem diferentes, mas as mesmas ideias sobre ondas revelam padrões em todos eles. Os cientistas precisavam de uma forma de descrever a energia que viaja pela água, pelo ar, por sólidos ou pelo espaço vazio. Este modelo explica porque as ondas reflectem, se desviam, se espalham e por vezes se reforçam ou anulam.
Exemplo resolvido
Uma onda sonora tem frequência de 500 Hz e comprimento de onda de 0,68 m. Usa v = fλ: v = 500 × 0,68 = 340 m/s. Se a frequência aumentar para 1000 Hz enquanto o som permanece no mesmo ar, a velocidade mantém-se aproximadamente em 340 m/s, por isso o comprimento de onda passa a ser 340 ÷ 1000 = 0,34 m.
O erro comum
Um erro comum é dizer que um som mais alto viaja mais depressa do que um som baixo. Parece plausível porque uma perturbação forte tem maior amplitude, e a amplitude parece significar “mais” onda. No mesmo meio, a amplitude altera a energia transportada, enquanto a frequência altera a altura do som; a velocidade é sobretudo determinada pelo meio.
Onde aparece
Os auscultadores com cancelamento de ruído criam uma segunda onda sonora que interfere destrutivamente com o ruído indesejado. Os óculos e as lentes usam a refracção para desviar a luz e formar imagens úteis. A rádio, as redes móveis, as ecografias, o sonar e a monitorização de sismos medem ou enviam ondas, usando a sua frequência, o tempo ou a direcção.
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