Este artigo explica o que são ondas transversais na física e quais são suas características. Também são mostrados exemplos de ondas transversais e mais qual é a equação de uma onda transversal.
O que é uma onda transversal?
Uma onda transversal é uma onda cujas oscilações são perpendiculares à direção de propagação da onda. Em outras palavras, os pontos de uma onda transversal se movem transversalmente à direção de deslocamento da onda.
Por exemplo, uma corda presa em uma extremidade que oscila é uma onda transversal. Se fixarmos a ponta de uma corda e movermos sua outra ponta verticalmente, são geradas vibrações perpendiculares à direção de deslocamento da onda na corda, trata-se, portanto, de uma onda transversal.
Nas condições certas, o exemplo de onda acima também pode ser um exemplo de onda estacionária , que é outro tipo de onda.
Características de uma onda transversal
As características ou partes de uma onda transversal são:
- Crista : cada um dos pontos mais altos da onda transversal.
- Vale : cada um dos pontos mais baixos da onda transversal.
- Ciclo ou oscilação : é o caminho da onda de um ponto ao próximo ponto equivalente.
- Comprimento de onda (λ) : é a distância que separa dois pontos equivalentes consecutivos da onda.
- Amplitude (A) : é a distância vertical entre o ponto mais alto da onda e seu valor médio.
- Período (T) : é o tempo necessário para a onda transversal completar uma oscilação.
- Frequência (f) : é o número de oscilações ou vibrações que a onda produz por unidade de tempo.
- Frequência angular (ou pulsação) (ω) : é a velocidade com que a onda oscila.
- Velocidade de propagação (v) : é a velocidade com que a onda se propaga.
Exemplos de ondas transversais
Depois de ver a definição de onda transversal e suas características, veremos agora vários exemplos desse tipo de onda para compreendermos completamente o conceito.
Exemplos de ondas transversais:
- A onda gerada pelo movimento vertical de uma corda presa a uma das extremidades.
- Ondas sísmicas secundárias.
- As ondas geradas na superfície da água pelo impacto de um objeto são transversais.
- As ondas eletromagnéticas também são ondas transversais.
Fórmula de onda transversal
Uma onda transversal é descrita pela fórmula y(x,t) = A sin(k x – ω t + φ 0 ). Esta fórmula permite calcular o alongamento de um ponto da onda transversal em um momento e posição precisos.
Ouro:
-
representa o deslocamento vertical do ponto da onda transversal em relação à sua posição de equilíbrio.
-
é a amplitude da onda transversal.
-
é a distância do ponto estudado até a origem da onda.
-
é o número da onda.
-
é a frequência angular ou de pulsação.
-
é o momento do tempo.
-
é a fase inicial da onda.
Observe que o número de onda e a frequência angular de uma onda transversal são calculados usando as seguintes fórmulas:
![\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bd9a9c86ac7bfe615da6e49025b8b40f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Ouro:
-
é o número de onda.
-
é o comprimento de onda.
-
é a frequência angular ou de pulsação.
-
é o ponto.
-
é a frequência.
onda transversal e onda longitudinal
Por fim, veremos como as ondas transversais diferem das ondas longitudinais, uma vez que são dois tipos de ondas intimamente relacionados.
Uma onda longitudinal é aquela em que o movimento oscilante das partículas no meio ocorre na mesma direção de propagação da onda. Em outras palavras, numa onda longitudinal, as partículas do meio se movem longitudinalmente.
Portanto, a diferença entre uma onda transversal e uma onda longitudinal é a direção na qual os pontos da onda se movem. Numa onda transversal, os pontos oscilam transversalmente à direção em que a onda se propaga, enquanto numa onda longitudinal, os pontos oscilam longitudinalmente em relação à direção na qual a onda se propaga.