As ondas transversais são aqueles em que a oscilação ocorre numa direcção perpendicular à direcção da direcção de propagação da onda. Pelo contrário, ondas longitudinais são ondas nas quais o deslocamento através do meio ocorre na mesma direção em que ocorre o deslocamento da onda.
Deve-se lembrar que as ondas se propagam através de um meio em virtude da vibração que causam nas partículas desse meio. Então, a direção de propagação de uma onda pode ser paralela ou perpendicular à direção na qual as partículas vibram. Portanto, a distinção entre ondas transversais e longitudinais é marcada.
O exemplo mais típico de uma onda transversal são as ondas circulares que se propagam na superfície da água quando uma pedra é lançada. Ondas transversais também são ondas eletromagnéticas, como a luz. Quanto às ondas eletromagnéticas, há um caso particular em que não há vibração de partículas, como ocorre em outras ondas.
Mesmo assim, são ondas transversais porque os campos elétrico e magnético associados a essas ondas são perpendiculares à direção da propagação das ondas. Outros exemplos de ondas transversais são ondas transmitidas ao longo de uma corda e ondas S ou ondas sísmicas secundárias.
Caracteristicas
As ondas, sejam transversais ou longitudinais, têm várias características que as determinam. Em geral, as características mais importantes de uma onda são as seguintes:
Comprimento de onda (A)
É definida como a distância entre o ponto mais distante de uma onda e seu ponto de equilíbrio. Por ser um comprimento, é medido em unidades de comprimento (geralmente medido em metros).
Comprimento de onda (λ)
É definida como a distância (normalmente medida em metros) percorrida por uma perturbação em um determinado intervalo de tempo.
Essa distância é medida, por exemplo, entre duas cristas sucessivas (as cristas são o ponto mais distante da posição de equilíbrio no topo da onda) ou também entre dois vales (ponto mais distante da posição de equilíbrio na região). fundo da onda) sucessivos.
No entanto, você pode realmente medir entre dois pontos sucessivos da onda que estão na mesma fase.
Período (T)
É definido como o tempo (geralmente medido em segundos) em que uma onda leva para percorrer um ciclo completo ou uma oscilação. Também pode ser definido como o tempo gasto por uma onda para percorrer uma distância equivalente ao seu comprimento de onda.
Frequência (f)
É definida como a quantidade de oscilações que ocorrem em uma unidade de tempo, geralmente um segundo. Assim, quando o tempo é medido em segundos (s), a frequência é medida em Hertz (Hz). A frequência é geralmente calculada a partir do período usando a seguinte fórmula:
f = 1 / T
Velocidade de propagação das ondas (v)
É a velocidade com que a onda se propaga (a energia da onda) por um meio. Geralmente é medido em metros por segundo (m / s). Por exemplo, ondas eletromagnéticas se propagam à velocidade da luz.
A velocidade de propagação pode ser calculada a partir do comprimento de onda e do período ou frequência.
V = λ / T = λ f
Ou simplesmente dividindo a distância percorrida pela onda em um determinado tempo:
v = s / t
Exemplos
Ondas eletromagnéticas
Ondas eletromagnéticas são o caso mais importante de ondas transversais. Uma característica particular da radiação eletromagnética é que, ao contrário das ondas mecânicas que exigem um meio pelo qual se propagar, elas não precisam de um meio para se propagar e podem fazê-lo no vácuo.
Isso não significa que não haja ondas eletromagnéticas que se movam através de um meio mecânico (físico). Algumas ondas transversais são mecânicas, pois requerem um meio físico para sua propagação. Essas ondas mecânicas transversais são chamadas ondas T ou ondas de cisalhamento.
Além disso, como já mencionado acima, as ondas eletromagnéticas se propagam à velocidade da luz, que no caso do vácuo é da ordem de 3 × 10 8 m / s.
Um exemplo de onda eletromagnética é a luz visível, que é a radiação eletromagnética cujos comprimentos de onda estão entre 400 e 700 nm.
Ondas transversais na água
Um caso muito típico e muito gráfico de uma onda transversal é aquele que ocorre quando uma pedra (ou qualquer outro objeto) é jogada na água. Quando isso ocorre, são produzidas ondas circulares que se propagam a partir do local onde a pedra impactou a água (ou o foco da onda).
A observação dessas ondas permite apreciar como a direção da vibração que ocorre na água é perpendicular à direção do movimento da onda.
Isso é melhor observado se uma bóia é colocada perto do ponto de impacto. A bóia sobe e desce verticalmente à medida que as frentes de onda chegam, que se movem horizontalmente.
Mais complicado é o movimento das ondas no oceano. Seu movimento envolve não apenas o estudo das ondas transversais, mas também a circulação das correntes da água quando as ondas passam. Portanto, o movimento real da água nos mares e oceanos não pode ser reduzido apenas a um simples movimento harmônico.
Onda em uma corda
Como mencionado anteriormente, outro caso comum de onda transversal é o deslocamento de uma vibração por uma corda.
Para essas ondas, a velocidade com que a onda se propaga através da corda esticada é determinada pela tensão da corda e pela massa por unidade de comprimento da corda. Assim, a velocidade da onda é calculada a partir da seguinte expressão:
V = (T / m / L) 1/2
Nesta equação, T é a tensão da corda, m sua massa e L, o comprimento da corda.
Referências
- Onda transversal (nd). Na Wikipedia Recuperado em 21 de abril de 2018, em es.wikipedia.org.
- Radiação eletromagnética (sd). Na Wikipedia Recuperado em 21 de abril de 2018, em es.wikipedia.org.
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- Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005).Física e Química . Everest
- David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002).Compreender a física . Birkhäuser
- Francês, AP (1971).Vibrações e ondas (série introdutória de física do MIT) . Nelson Thornes