O que diferencia uma onda mecânica de uma onda eletromagnética de exemplos de ondas de cada tipo?

As ondassão perturbações que se propagam no espaço ou em meios materiais transportando energia. De acordo com a sua natureza, as ondas podem ser classificadas em dois tipos:

Ondas mecânicas:são as ondas que se propagam em meios materiais. Por exemplo: as ondas marítimas, ondas sonoras, ondas sísmicas etc. A descrição do comportamento desse tipo de onda é feita pelas Leis de Newton.

Ondas eletromagnéticas:são resultado da combinação de campo elétrico com campo magnético. A sua principal característica é que não precisam de um meio material para propagar-se. São exemplos desse tipo de onda a luz, raio X, micro-ondas, ondas de transmissão de sinais, entre outras. Elas são descritas pelas equações de Maxwell.

Outra classificação das ondas é feita considerando-se a direção de vibração. De acordo com essa característica, uma onda pode ser definida como:

→ Transversal: quando as partículas do meio de propagação vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda. Um exemplo desse tipo de onda é a luz.

→ Longitudinais: quando as partículas do meio de propagação vibram na mesma direção em que a onda se propaga, como é o caso das ondas sonoras.

Por fim, quanto à direção de propagação, as ondas podem ser classificadas em:

→ unidimensionais: quando se propagam em apenas uma direção, como a onda em uma corda;

→ bidimensionais:se a propagação ocorre em duas direções, que é o caso da onda gerada por uma perturbação na água;

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

→ ondas tridimensionais:que se propagam em três dimensões, como as ondas sonoras.

Tópicos deste artigo

Mapa Mental: Ondas

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

Propriedades das ondas

Para estudar uma onda, precisamos conhecer algumas de suas propriedades, tais como: a velocidade de propagação, a amplitude, o período e a frequência. Para uma melhor compreensão dessas propriedades, veja a seguir a representação gráfica de uma onda:

O comprimento de onda, que pode ser representado pela letra λ, é a distância entre valores repetidos em uma forma de onda. É calculado com a equação:

Sendo:

λ – o comprimento de onda;

c – velocidade da luz no vácuo (possui valor igual a 3.108m/s);

f – frequência da luz.

A partir de λ, podemos calcular a velocidade de uma onda com a seguinte fórmula:

Sendo:

v – velocidade da onda;

λ – comprimento da onda;

T – período.

O período é definido como o espaço de tempo necessário para uma onda caminhar um comprimento de onda.

A frequência é o inverso do período:

a velocidade de propagação da onda pode ser dada por:

​Por Mariane Mendes
​Graduada em Física

*Mapa Mental por Rafael Helerbrock
Graduado em Física

A classificação das ondas permite dividi-las de acordo com sua natureza, direção de propagação e direção de vibração. De acordo com sua natureza, a onda pode ser classificada em mecânica, eletromagnética ou gravitacional; de acordo com as direções de propagação, classifica-se como unidimensional, bidimensional ou tridimensional; e de acordo com a direção de vibração, como longitudinal ou transversal.

Tópicos deste artigo

O que são ondas?

Ondas são fenômenos que se propagam no tempo e no espaço transportando energia, sem transportar matéria. São geradas por algum tipo de estímulo, que pode ou não ser periódico, isto é, pode ou não se repetir com regularidade.

São exemplos de ondas: ondas eletromagnéticas (luz visível, radiação infravermelha, raios ultravioletas, ondas de rádio), som, vibrações e terremotos.

Veja também: A luz do vaga-lume

Mapa Mental: Ondas

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

Tipos de ondas

De acordo com sua natureza (forma de energia de que são feitas), as ondas apresentam três subdivisões: ondas mecânicas, eletromagnéticas e as recém-observadas ondas gravitacionais.

• Ondas mecânicas: precisam de um meio físico para se propagarem. São produzidas por estímulos mecânicos, como colisões entre corpos envoltos em qualquer meio, como ar, água, metais, etc. As ondas mecânicas são vibrações capazes de se propagarem em meios elásticos (que oferecem pouca perda de energia), como o som e todas as demais formas de vibrações.

• Ondas eletromagnéticas: são produzidas por variações em campos elétricos e magnéticos, e a variação de um desses campos dá origem ao outro. Essas ondas são capazes de se deslocarem no vácuo com a velocidade da luz, cerca de 3.108 m/s. São classificadas como ondas eletromagnéticas: luz visível, micro-ondas, raios gama, raios X, etc.

• Ondas gravitacionais: são ondas de gravidade, que podem ser observadas quando dois ou mais corpos extremamente massivos colidem-se. Apesar de terem sido previstas há muito tempo, só puderam ser observadas recentemente: na ocasião, dois buracos negros colidiram-se, gerando ondas gravitacionais detectáveis na Terra. Essas ondas não necessitam de um meio para se propagarem e propagam-se com a velocidade da luz no vácuo.

Veja também: Qual fenômeno ondulatório torna o céu azul?

Direção de propagação das ondas

As ondas podem ser classificadas de acordo com as direções em que se propagam no espaço. De acordo com essa classificação, há três subdivisões: ondas unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais.

• Ondas Unidimensionais: podem propagar-se somente em uma direção do espaço. Como exemplo, podemos citar a onda de energia potencial elástica, que se forma quando uma mola esticada é solta.

  Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

• Ondas Bidimensionais: propagam-se em duas direções simultâneas. Por exemplo: quando uma pedra cai em um lago de águas calmas, formam-se ondas bidimensionais que deslocam-se pela superfície do lago.

• Ondas Tridimensionais: conseguem propagar-se nas três direções do espaço simultaneamente. Por exemplo: o som e a luz são ondas de propagação tridimensional.

Veja também: Olhar para o céu é ver o passado

Direção de vibração das ondas

Existem duas possibilidades de classificação relacionadas à direção de vibração das ondas: ondas longitudinais e ondas transversais.

• Ondas longitudinais: propagam-se na mesma direção que o estímulo que as produz. Por exemplo: para produzirmos um som, a passagem do ar faz as cordas vocais vibrarem para frente e para trás, produzindo regiões de compressão e rarefação do ar. Essas regiões deslocam-se na mesma direção da vibração das cordas vocais. Observe a imagem abaixo:

• Ondas transversais: propagam-se em direções perpendiculares às do estímulo responsável por produzi-las. Por exemplo: ao balançarmos uma corda para cima e para baixo, a onda que é produzida desloca-se para frente, na direção horizontal.

Resumo sobre classificação das ondas

• As ondas podem ter três naturezas distintas: mecânicas, eletromagnéticas e gravitacionais.

• As ondas podem propagar-se em uma, duas ou três direções do espaço, sendo classificadas, respectivamente, como ondas unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais.

• As ondas podem ser classificadas segundo sua direção de vibração: ondas que se propagam na mesma direção que seu estímulo são longitudinais, já as ondas que se propagam em direções perpendiculares às do seu estímulo são ondas transversais.

Exercícios sobre classificação das ondas

1. Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que apresenta somente ondas mecânicas:

a) ultrassom, raios X e raios ultravioletas

b) raios gama, raios cósmicos e micro-ondas

c) ondas de rádio, infravermelho e infrassom

d) vibração, ultrassom, infrassom

e) raios catódicos, ondas de rádio e luz visível

Resolução:

Ondas mecânicas são aquelas capazes de se propagarem apenas em algum meio físico. Entre as alternativas mostradas acima, portanto, são ondas mecânicas somente ultrassom, infrassom e vibração. Dessa forma, a alternativa correta é a letra D.

2. Entre as ondas abaixo, aquelas que podem ser consideradas transversais são apenas:

I – Ondas sonoras

II – Ondas eletromagnéticas

III – Ondas formadas em cordas

IV – Ondas formadas nas superfícies de líquidos

V – Ondas formadas em molas

Resolução:

Todas as ondas transversais propagam-se em direções perpendiculares às do estímulo responsável por produzi-las. Portanto, são ondas transversais: II, III e IV.  

Por Me. Rafael Helerbrock

Qual à diferença entre ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas de um exemplo de cada?

Quais são os exemplos de ondas eletromagnéticas?

Quais são os exemplos de ondas mecânicas?

Qual é à diferença entre as ondas eletromagnéticas e as ondas sonoras?