▷ Movimento das ondas

Este artigo explica o que são os movimentos das ondas na física e quais são suas características. Assim, você encontrará a definição de movimento ondulatório, a fórmula do movimento ondulatório e quais são os diferentes tipos de movimentos ondulatórios.

O que é movimento das ondas?

O movimento ondulatório é o movimento descrito por uma onda harmônica. Em outras palavras, o movimento das ondas é a propagação de uma perturbação que oscila contínua e periodicamente.

Portanto, o movimento das ondas é o movimento que uma onda faz ao oscilar em torno de uma posição de equilíbrio.

Por exemplo, se uma corda é amarrada em uma extremidade e vibra na outra extremidade, um movimento ondulatório é produzido quando a corda oscila verticalmente e, portanto, uma onda é gerada.

Além disso, uma das características dos movimentos das ondas é que elas transferem energia de um lugar para outro, mas não importam.

➤ Veja: O que são ondas harmônicas?

Exemplos de movimentos de ondas

Para compreender totalmente o conceito de movimento ondulatório, veremos vários exemplos desse tipo de movimento.

Exemplos de movimentos de ondas:

As ondas sonoras são movimentos semelhantes a ondas.
A onda que ocorre na superfície de um lago quando uma pedra é atirada é um movimento ondulatório.
A onda gerada pela vibração de uma corda é um movimento ondulatório.
Ondas que se propagam através de uma fonte são movimentos ondulatórios.

Características dos movimentos das ondas

As características dos movimentos das ondas são as seguintes:

Alongamento (y) : é a distância entre a posição da onda e sua posição de equilíbrio.
Amplitude (A) : é a distância entre a extensão máxima e sua posição de equilíbrio.
Crista : cada um dos pontos mais altos da onda.
Vale : cada um dos pontos mais baixos da onda.
Ciclo ou oscilação : é o caminho da onda de um ponto ao próximo ponto equivalente.
Comprimento de onda (λ) : é a distância entre dois pontos equivalentes consecutivos na onda.
Período (T) : é o tempo necessário para completar uma oscilação completa.
Frequência (f) : é o número de oscilações ou vibrações que a onda produz por unidade de tempo.

$f=\cfrac{1}{T}$

Frequência angular (ou pulsação) (ω) : é a velocidade com que a onda oscila.

$\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f$

Número de onda (k) : É definido como o número de ciclos realizados ao longo de um comprimento de 2π metros.

$k=\cfrac{2\cdot \pi}{\lambda}$

Velocidade de propagação (v) : é a velocidade com que a onda se propaga.

$v=\cfrac{\lambda}{T}=\cfrac{\omega}{k}$

Fórmula para o movimento das ondas

A equação para o movimento das ondas é y(x,t) = A sin(k x ± ω t + φ ₀ ). Esta fórmula é usada para calcular o alongamento de um ponto de movimento ondulatório em uma determinada posição e em um momento específico.

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

Ouro:

$y$

é o alongamento da onda.
$A$

é a amplitude da onda.
$x$

é a distância do ponto estudado até a origem da onda.
$k$

é o número da onda.
$\omega$

é a frequência angular ou pulsação.
$t$

é o momento do tempo.
$\phi_0$

é a fase inicial da onda.

O sinal na frente da velocidade angular determina a direção direta do movimento da onda. Se for negativo significa que o movimento da onda se propaga para a direita, por outro lado, se o sinal for positivo implica que o movimento da onda se propaga para a esquerda.

Nota: Tenha em mente que existem várias maneiras de expressar a equação do movimento das ondas, portanto ela também pode ser expressa por uma função cosseno. Porém, a expressão mais utilizada é a função explicada neste artigo.

Tipos de movimentos de onda

Existem várias formas de classificar os movimentos das ondas, por isso veremos agora quais são os diferentes tipos de movimentos das ondas de acordo com os critérios escolhidos para classificá-los.

De acordo com as dimensões de propagação

Movimentos ondulatórios unidimensionais : O movimento ondulatório se propaga em apenas uma direção.
Movimentos ondulatórios bidimensionais : O movimento ondulatório se propaga em duas dimensões, ou seja, através de uma superfície.
Movimentos ondulatórios tridimensionais : o movimento ondulatório se propaga em três dimensões, ou seja, pelo espaço.

De acordo com a direção das oscilações

Movimentos longitudinais das ondas : a direção das oscilações é igual à direção de propagação da onda.
Movimentos transversais das ondas : a direção das oscilações é perpendicular à direção de propagação da onda.

Dependendo do meio

Movimentos mecânicos das ondas : o movimento das ondas precisa de suporte material para se propagar.
Movimentos de ondas eletromagnéticas : o movimento das ondas pode se propagar no vácuo.

O movimento das ondas