Um sistema físico é definido por várias características e propriedades mensuráveis. Quando uma dessas propriedades é perturbada, a perturbação pode se propagar através do espaço.

Essa propagação do distúrbio é conhecida na física como onda .

Por exemplo, pode ser produzida uma onda que propaga uma perturbação na densidade ou pressão do meio, ou uma onda que propaga uma perturbação no campo elétrico ou no campo magnético.

É importante notar que as ondas carregam energia, mas não matéria , de fato, dependendo do tipo de onda, uma onda pode se propagar em um meio que contém matéria, mas também pode se propagar em um meio vazio.

Com base nessas características, as ondas são classificadas em dois tipos: ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas :

  • Onda mecânica : é definida como uma oscilação da matéria (posição, velocidade e energia de seus átomos) que propaga uma perturbação nas propriedades mecânicas de um meio material . Sendo uma oscilação da matéria, as ondas mecânicas não podem ser produzidas no vácuo.
  • Onda eletromagnética : oscilação no campo eletromagnético. As ondas eletromagnéticas também podem se propagar através do vácuo; eles não requerem um meio para se espalharem, embora se espalhem por meio de um.

Características gerais das ondas mecânicas

Uma onda mecânica é uma oscilação de matéria que transfere energia por meio de um meio. A energia é transportada na mesma direção em que a onda está se movendo.

As ondas mecânicas só são produzidas em um meio que tem elasticidade e inércia e pode viajar longas distâncias, embora o material oscilante se mova muito pouco de sua posição original.

As ondas mecânicas requerem uma energia inicial que produz a oscilação da matéria. Depois que a energia inicial é adicionada, a onda viaja pelo meio até que toda a energia seja transferida.

As ondas são caracterizadas por vários parâmetros, principalmente frequência, período, comprimento de onda e amplitude:

  • Comprimento de onda : distância entre um pulso ou oscilação e o próximo.
  • Período : tempo decorrido entre uma oscilação e outra.
  • Frequência : número de ondas que passam por um mesmo ponto durante um determinado tempo.
  • Amplitude : nas ondas transversais, a amplitude é a distância que o meio percorre à medida que a onda passa.

Tipos de ondas mecânicas

Os três tipos gerais de ondas mecânicas, dependendo de como o meio oscila, são ondas transversais, ondas longitudinais e ondas de superfície.

Ondas transversais : as partículas do meio vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda. Se a onda viajar horizontalmente, as partículas vibrarão para cima e para baixo. As ondas sísmicas S são um exemplo de ondas transversais.

Ondas longitudinais : as partículas vibram paralelamente à direção de propagação da onda. A onda consiste em uma série de compressões e rarefações do médium. Exemplos deste tipo de onda mecânica são as ondas P sísmicas e as ondas de propagação do som .

Ondas de superfície : as ondas de superfície ocorrem na superfície de um meio ou na interface que separa dois meios diferentes. Um exemplo desse tipo de onda são as ondas na superfície de uma piscina ou lago.