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e-Book - Unidade 2

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13Ondas Mecânicas
•	 Reconhecer movimentos oscilatórios periódicos.
•	 Conhecer as propriedades físicas de uma onda, tais como amplitu-
de, comprimento de onda, frequência, período e velocidade de pro-
pagação. 
Objetivos:
2.1 Ondas periódicas
 São ondas que se repetem de formas padronizadas em intervalos de tempo 
iguais e sucessivos. Para estudar as propriedades físicas das ondas, vamos analisar 
uma corda em equilíbrio, Figura 7, conectada em uma fonte geradora de ondas 
periódicas, Figura 8.
UNIDADE
2
PROPRIEDADES FÍSICAS DAS ONDAS
Figura 7 - Corda em equilíbrio
Fonte: https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_pt_
BR.html
Figura 8 - Ondas periódicas
14Ondas Mecânicas
A Figura 8 representa a propagação das ondas. Podemos destacar as seguintes 
propriedades físicas: amplitude, crista, vale, frequência, período, comprimento de 
onda e velocidade.
Amplitude (A) — É o deslocamento vertical máximo para cima ou para baixo de 
um ponto da corda em relação à sua posição de equilíbrio representada pela linha 
pontilhada na horizontal. Quanto maior for a amplitude da fonte, mais intensa é 
energia da onda.
Crista (C) — É o ponto mais alto da amplitude, tomando como referência seu ponto 
de equilíbrio.
Vale (V) — É a parte mais baixa da amplitude. Tomando como referência seu ponto 
de equilíbrio.
Frequência (f) — É o número de oscilações por unidade de tempo realizada por um 
ponto da corda A frequência é uma grandeza pertinente à fonte, portanto, 
quanto maior a frequência emitida pela fonte maior será a frequência da onda.
Período (T) — É o tempo que um ponto da corda leva para executar uma oscilação 
completa. Período e frequência são grandezas inversamente proporcionais 
Comprimento de Onda (λ) — É a distância entre duas cristas ou dois vales. É 
representada também pela distância de uma oscilação completa. Nas ondas 
longitudinais, o comprimento de onda é a distância entre os centros de duas 
rarefações ou de duas compressões sucessivas.
Velocidade de propagação das ondas (v) — Expressa a rapidez com que uma 
onda se propaga em um determinado meio. No caso de ondas periódicas que 
se propaga sem dissipação de energia, sem mudança de meio e sem alterar as 
condições do meio. A velocidade é constante e pode ser extraída da função horária 
do espaço S = S0 + vt. Por tratar-se de uma onda, reescrevemos a equação fazendo 
S = λ; S0 = 0 e t = T, o que nos dá: λ = vT. Lembrando que o período é o inverso 
da frequência, logo a equação fica da seguinte forma que resulta em v = λf. 
Chamada de Equação Fundamental da Ondulatória.
15Ondas Mecânicas
• Velocidade de propagação de um Pulso em uma corda
 Como dito anteriormente, a velocidade de uma onda periódica em um meio 
(sólido, líquido ou gasoso) é constante e independe das propriedades da fonte que 
a gerou. Dependendo somente do meio de propagação e das condições físicas do 
meio. Portanto, sua velocidade de propagação só vai alterar se alterarmos o meio 
ou as condições do meio. Tomamos como exemplo um pulso que se propaga em 
uma corda fina e em seguida é transmitido à parte mais grossa da corda. Figura 9. 
Figura 9 - Passagem de uma onda de um meio para outro
Fonte: Elaborada pelos autores (2020)
 A velocidade de propagação do pulso depende apenas da densidade linear 
da corda (μ) e da força tensora (F) a qual está submetida, conforme determina a 
expressão de Taylor:
Onde é a densidade linear da corda.
16Ondas Mecânicas
 Da expressão da velocidade, podemos observar uma relação quadrática 
direta da velocidade e da força tensora, e uma relação inversa quadrática da 
velocidade e a densidade linear da corda. Como a densidade linear da corda é dada 
pela massa sobre o comprimento, concluímos que mantendo a força tensora e o 
comprimento da corda constante, quanto maior for a massa da corda menor será a 
velocidade de propagação do pulso ao percorrê-la.
 Como já mencionado, a frequência da onda não se altera ao ser transmitida 
de um meio para outro, pois, ela não depende do meio e sim da fonte originadora. 
É importante ressaltar também que no exemplo de propagação do pulso em uma 
corda, vale a relação v= λ.f, como f é constante, a relação da velocidade e o 
comprimento de onda são diretamente proporcionais.
RESUMO
 Nesta Unidade, apresentamos o conceito de ondas periódicas e descrevemos 
sobre suas propriedades físicas: amplitude, comprimento de onda, frequência, 
período e velocidade de propagação. Expressamos a partir da equação horária do 
espaço, a equação fundamental da ondulatória. A partir da ilustração (Figura 9) de 
um pulso propagando-se em uma corda, estudamos que sua velocidade depende 
apenas da densidade linear da corda e da força tensora que está submetida, 
conforme determina a expressão de Taylor.
 
17Ondas Mecânicas
REFERÊNCIAS
BARRETO FILHO, Benigno; SILVA, Claudio Xavier da. Física Aula por Aula: 
termologia, óptica, ondulatória. 3. ed. São Paulo: Ftd, 2016.
GUIMARÃES, Osvaldo; PIQUEIRA, José Roberto; CARRON, Wilson. Física: física 
térmica, ondas, óptica. 2. ed. São Paulo: Editora ática, 2016.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: 
gravitação, ondas e termodinâmica. 8. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2009.
RAMALHO JÚNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo 
Antônio de Toledo. Os Fundamentos da Física: termologia, ópticas e ondas. 9. 
ed. São Paulo: Moderna, 2007.

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