As características de onda são as marcas do fenômeno de onda: comprimento de onda, frequência, vales, cristas, velocidade, energia e outros que iremos explicar neste artigo.
Nas ondas, não são as partículas que viajam com a perturbação, mas a energia. Quando uma onda se propaga em um meio material, que pode ser água, ar ou uma corda, entre outros, as partículas mal se movem da posição de equilíbrio, para retornar a ela em pouco tempo..
Porém, o movimento é transmitido de uma partícula para outra, fazendo com que cada uma vibre. Desta forma, a perturbação que chamamos aceno, assim como a onda de torcedores nos estádios, quando as partidas de futebol são disputadas.
O estudo das ondas é muito interessante, pois vivemos em um mundo repleto delas: a luz, as ondas do mar, o som da música e a voz são fenômenos ondulatórios, embora de natureza diferente. Tanto a luz quanto o som são particularmente importantes, pois precisamos continuamente deles para nos comunicarmos com o mundo exterior..
É o caminho completo que uma partícula faz em seu movimento para frente e para trás. Por exemplo, um pêndulo tem um movimento de vaivém, pois partindo de um determinado ponto descreve um arco, para quando atinge uma determinada altura e retorna à sua posição original..
Se não fosse pelo atrito, esse movimento continuaria indefinidamente. Mas por causa do atrito, o movimento se torna mais lento e menos amplo, até que o pêndulo pare..
Quando uma corda esticada horizontal é perturbada, as partículas da corda vibram na direção vertical, ou seja, de cima para baixo, enquanto a perturbação viaja horizontalmente ao longo da corda.
Quando uma partícula faz seu movimento para frente e para trás, ela o faz movendo-se em torno de um certo ponto, denominado origem ou centro de oscilação..
No exemplo do pêndulo, ele está em equilíbrio no ponto mais baixo e oscila em torno dele se o afastarmos um pouco dessa posição. Portanto, este ponto pode ser considerado o centro da oscilação.
Também podemos imaginar uma mola em uma mesa horizontal, fixada em uma extremidade a uma parede e com um bloco na outra extremidade. Se o sistema de bloco de mola não for perturbado, o bloco está em uma certa posição de equilíbrio.
No entanto, ao comprimir ou esticar um pouco a mola, o sistema começa a oscilar em torno dessa posição de equilíbrio..
É a distância que a partícula se move para longe do centro de oscilação depois de um tempo. É medido em metros quando o SI International System é usado..
Se uma mola com um bloco em uma extremidade é comprimida ou esticada, diz-se que experimentou um alongamento de "x" número de metros, centímetros ou qualquer unidade que esteja sendo usada para medir a distância..
Eles são, respectivamente, os pontos mais alto e mais baixo que a partícula atinge em relação à posição de equilíbrio y = 0 (ver figura 1).
É a distância máxima que a partícula separa do centro de oscilação e também é dada em metros. É denotado como PARA ou como Y. Lá, a posição de equilíbrio coincide com y = 0 e corresponde às cristas e vales da onda.
A amplitude é um parâmetro importante, pois está relacionado à energia carregada pela onda. Quanto maior a amplitude, maior a energia, como acontece com as ondas do mar, por exemplo.
Os nós são os pontos nos quais a partícula passa pelo centro de oscilação ou posição de equilíbrio..
É assim que se chama uma oscilação completa, quando a partícula passa de uma crista a outra ou de um vale a outro. Então, dizemos que deu um ciclo.
O pêndulo executa um balanço completo quando se afasta uma certa altura da posição de equilíbrio, passa pelo ponto mais baixo, sobe à mesma altura na viagem de ida e retorna à altura inicial na viagem de volta.
Como as ondas são repetitivas, o movimento das partículas é periódico. O período é o tempo que leva para realizar uma oscilação completa e geralmente é denotado pela letra maiúscula T. As unidades do período no Sistema Internacional SI são os segundos (s).
É a magnitude inversa ou recíproca do período e está relacionada ao número de oscilações ou ciclos realizados por unidade de tempo. É denotado pela letra F.
Uma vez que o número de oscilações não é uma unidade, os segundos são usados para a frequência-1 (s-1), chamado Hertz ou hertz e abreviado Hz.
Sendo o inverso do período, podemos escrever uma relação matemática entre as duas magnitudes:
f = 1 / T
O bem:
T = 1 / f
Se, por exemplo, um pêndulo executa 30 ciclos em 6 segundos, sua frequência é:
f = (30 ciclos) / (6 s) = 5 ciclos / s = 5 Hz.
É a distância entre dois pontos de uma onda que estão na mesma altura, desde que tenha sido feita uma oscilação completa. Ele pode ser medido de uma crista a outra em uma fileira, por exemplo, mas também de um vale a outro.
O comprimento de onda é denotado pela letra grega λ, que se lê "lambda" e é medido em unidades de distância, como metros no Sistema Internacional, embora haja uma variedade tão grande de comprimentos de onda que múltiplos e submúltiplos são frequentes.
É a magnitude inversa do comprimento de onda, multiplicado pelo número 2π. Portanto, ao denotar o número da onda pela letra k, temos:
k = 2π / λ
É a velocidade com que a perturbação viaja. Se o meio em que a onda se propaga for homogêneo e isotrópico, ou seja, suas propriedades são as mesmas em todos os lugares, essa velocidade é constante e é dada por:
v = λ / T
As unidades de velocidade de propagação são as mesmas de qualquer outra velocidade. No Sistema Internacional corresponde a m / s.
Como o período é o inverso da frequência, ele também pode ser expresso:
v = λ. F
E como a velocidade é constante, o produto λ.f também é constante, de modo que se, por exemplo, o comprimento de onda for modificado, a frequência muda para que o produto permaneça o mesmo.
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