▷ Onda tridimensional

Este artigo explica o que são ondas tridimensionais na física. Então você encontrará a definição de onda tridimensional, quais são suas características e a equação de uma onda tridimensional.

O que é uma onda tridimensional?

Uma onda tridimensional , também chamada de onda esférica , é uma onda que se propaga em três dimensões. Em outras palavras, as ondas tridimensionais se propagam em todas as direções do espaço.

Por exemplo, uma onda sonora é uma onda tridimensional porque se propaga em todas as três dimensões do espaço. As ondas de luz também são exemplos de ondas tridimensionais.

Portanto, as frentes de onda das ondas tridimensionais são esferas concêntricas que se propagam pelo espaço, por isso também são chamadas de ondas esféricas. O centro destas esferas concêntricas é o foco ou origem da onda tridimensional.

Características das ondas tridimensionais

As ondas tridimensionais têm as seguintes características:

Amplitude (A) : é a distância entre o ponto mais alto das oscilações da onda e seu valor médio.
Período (T) : é o tempo que a onda precisa para fazer uma oscilação completa.
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.

Equação de uma onda tridimensional

Dada a simetria esférica das ondas tridimensionais, se assumirmos que a onda tridimensional se propaga através de um meio isotrópico, como o ar ou a água, a equação que descreve o seu movimento pode ser escrita em coordenadas esféricas da seguinte forma:

$\displaystyle \frac{1}{r^2} \frac{\partial}{\partial r}\left( r^2\frac{\partial \Psi}{\partial r} \right)-\ frac{1}{c^2}\frac{\partial^2 \Psi}{\partial t^2} = 0$

Assim, resolvendo a equação diferencial anterior por integração, chegamos à fórmula da equação de uma onda tridimensional :

$\displaystyle \Psi(r,t) = A\cdot\text{sin}( \omega\cdot t - k\cdot r+ \phi_0)$

Ouro:

$\Psi$

é o alongamento da onda tridimensional.
$r$

é a distância entre a origem da onda e o ponto de estudo.
$A$

é a amplitude da onda tridimensional.
$k$

é o número da onda.
$\omega$

é a frequência angular ou pulsação da onda.
$t$

é o momento do tempo.
$\phi_0$

é a fase inicial da onda.

Outros tipos de ondas

Dependendo das dimensões em que se propagam, as ondas são classificadas em longitudinais, bidimensionais ou tridimensionais. Portanto, além das ondas tridimensionais, existem também os dois tipos de ondas a seguir:

Onda unidimensional : tipo de onda que se propaga em uma única dimensão, ou seja, em uma única direção.
Onda bidimensional : tipo de onda que se propaga em duas dimensões, ou seja, ao longo de uma superfície.

➤ Veja: Onda unidimensional
➤ Veja: Onda bidimensional

O que é uma onda tridimensional?

Características das ondas tridimensionais

Equação de uma onda tridimensional

Outros tipos de ondas

Deixe um comentário Cancelar resposta