Tipos de Ondas - Física

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ESAMC SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VERIDIANA SANTOS DA SILVA - 11180021 
 
 
 
 
 
 
 
PROVA EIXO - FÍSICA IV 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTOS – SP 
2020
 
Sumário 
2 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 3 
3 MOVIMENTO ONDULATÓRIO ................................................................... 4 
4 CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS ................................................................. 5 
4.1 SEGUNDO A DIREÇÃO DE OSCILAÇÃO E DIREÇÃO DE 
PROPAGAÇÃO DA ONDA.......................................................................................... 6 
4.1.1 Ondas Transversais ................................................................................. 6 
4.1.2 Ondas Longitudinais ................................................................................ 6 
4.2 SEGUNDO O MEIO EM QUE SE PROPAGAM ...................................... 7 
4.2.1 Ondas Eletromagnéticas ......................................................................... 7 
4.2.2 Ondas Mecânicas .................................................................................... 8 
4.3 SEGUNDO A SUA PERIODICIDADE E SEGUNDO A PROPAGAÇÃO 
DE ENERGIA .............................................................................................................. 9 
4.3.1 Ondas Periódicas .................................................................................... 9 
4.3.2 Ondas Aperiódicas .................................................................................. 9 
4.3.3 Ondas Progressivas ............................................................................. 10 
4.3.4 Ondas Estacionárias .............................................................................. 10 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................... 12 
6 REFÊRENCIAS ........................................................................................ 13 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
Imagine que você está sentado em seu sofá, na sua sala de estar, quem sabe 
você nunca tenha pensado sobre isso, mas você está cercado por ondas. Ondas de 
vários tipos, com causas e intensidades diferentes e que vão te acompanhar, por 
onde quer que você vá. 
A voz de uma pessoa, o barulho do motor dos carros, os acordes de um 
instrumento de cordas todos eles têm algo em comum, eles vêm a você através de 
ondas sonoras. Entretanto, existem diversas outras coisas que se propagam através 
de ondas, por exemplo a luz, que permite que as pessoas vejam e sejam vistas se 
propaga através de ondas luminosas. O calor do Sol, as transmissões de rádio e 
televisão, a oscilação de uma corda de um violão são outros exemplos de ondas que 
temos por perto a todo instante. 
Em 1924, em sua tese de doutorado, o físico francês, Louis de Broglie (1892-
1987), formulou uma hipótese na qual afirmava que: Toda a matéria apresenta 
características tanto ondulatórias como corpusculares comportando-se de um ou 
outro modo dependendo do experimento específico. 
Sendo assim, neste estudo que estamos iniciando, vamos estudar o que é o 
Movimento Ondulatório, suas propriedades e a classificação das ondas. 
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FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
Figura 1 - Cristas Circulares Propagadas Radialmente. 
 
Figura 2 - Cristas Circulares Propagadas Radialmente. 
 
Figura 3 - Cristas Circulares Propagadas Radialmente. 
 
Figura 4 - Cristas Circulares Propagadas Radialmente. 
2 MOVIMENTO ONDULATÓRIO 
Suponhamos que uma pedra é atirada em uma lagoa estática, assim que o 
objeto atingir a superfície da lagoa, criará cristas circulares que serão propagadas 
radialmente na água e caso, tenhamos algum objeto flutuando na lagoa (uma folha, 
uma boia ou um graveto), você conseguirá notar que o mesmo passará a se 
movimentar para baixo e para cima enquanto as cristas se movimentarão para fora 
passando por baixo dele, mas o objeto não irá se mover significativamente junto com 
essa mesma onda. 
 Se você fixar uma corda 
em uma parede, segurar na 
outra extremidade, mantendo a 
mesma esticada, após isso 
mover rapidamente para cima e 
para baixo, o movimento 
exercido na mesma resultará no 
mesmo movimento de crista de 
onda que será propagado 
através da mesma. Do mesmo modo, a onda se move, mas o material pelo qual ela 
se propaga (a corda) se move para cima e para baixo, entretanto, permanece no 
mesmo lugar. 
Ambos exemplos supracitados ilustram uma das principais características das 
ondas: “Uma onda é uma excitação que se propaga através do espaço ou de algum 
meio de função do tempo, mas geralmente sem transportar matéria junto consigo.” 
(BAUER et al., 2013, p. 85). Portanto, o movimento ondulatório é diferente desse 
movimento acima. As ondas eletromagnéticas e as ondas gravitacionais não 
necessitam de um meio para se propagar, elas são capazes de se movimentar 
através do espaço vazio. Os outros tipos de ondas só conseguem se propagar 
utilizando um meio; por exemplo, as ondas de som conseguem se propagar através 
do gás (o ar) ou através de um liquido (a água) ou através de um solido (um trilho de 
aço), mas não é capaz de se propagar através do vácuo. 
Nós temos muitas outras formas de ondas à nossa volta em nosso dia a dia, 
na sua grande maioria oscilam de maneiras muitos pequenas para que consigam ser 
percebidas. A luz é um exemplo de onda eletromagnética, assim como as ondas de 
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Figura 2 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda. 
 
Figura 5 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda. 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
Figura 6 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda.FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
Figura 2 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda. 
 
Figura 7 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda.FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
Figura 8 - Ilustração de Comprimento e Amplitude de 
uma Onda.FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
rádio AM e FM e o sinal de TV que recebemos em casa – seja por meio de cabos 
coaxiais ou através das antenas. 
3 CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS 
Podemos classificar as ondas de cinco formas de acordo com as suas 
características, segundo o meio que se propagam, podemos classifica-las como 
ondas mecânicas ou eletromagnéticas, segundo a direção em que se propagam, 
sendo classificadas como unidimensionais, bidimensionais ou superficiais e 
tridimensionais, segundo a relação entre a direção de oscilação e a direção de 
propagação da onda, temos a onda longitudinal e transversal, segundo a sua 
periodicidade, sendo elas ondas periódicas e aperiódicas e segundo a sua 
propagação de energia, sendo elas ondas progressivas ou estacionárias. 
O ponto alto de uma onda é 
chamado de crista, já o ponto baixo 
é chamado de vale. Para ondas 
classificadas como longitudinais, 
são chamados de compressão e 
refração de forma análoga à crista e 
vale da onda transversal, já a 
distância entre os vales ou as 
cristas é chamado de comprimento 
de onda (λ), já a altura de uma onda 
é a amplitude (A) da mesma. 
Para analisar a frequência de uma onda é determinado por quantas cristas e 
vales passaram por um determinado ponto específico durante um intervalo de 
tempo, sendo assim, calculamos a velocidade de uma onda através do comprimento 
da onda multiplicado pela sua frequência. 
As ondas podem percorrer grandes distâncias, embora a oscilação entre os 
pontos seja pequena, por exemplo, o som do trovão pode ser ouvido a quilômetros 
de distância do local em que a descarga foi originalmente gerada, entretanto o som 
transmitido se torna audível a qualquer momento, apenas com minúsculas 
compressões e refrações do ar. 
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Figura 3 - Movimento das Ondas Transversais.3.1 SEGUNDO A DIREÇÃO DE OSCILAÇÃO E DIREÇÃO DE 
PROPAGAÇÃO DA ONDA 
Uma das formas de categorizar uma onda é com base na direção do 
movimento das partículas individuais do meio em relação à direção em que essas 
ondas se movem. A categorização das ondas com base nessa característica nos 
leva a duas principais categorias: ondas transversais e ondas longitudinais. 
3.1.1 Ondas Transversais 
A onda transversal é uma onda na qual as partículas do meio se movem em 
uma direção perpendicular à direção em que a onda se move. Por exemplo, 
suponha que um elástico seja esticado na direção horizontal em uma sala e que um 
pulso seja introduzindo nesse elástico na extremidade esquerda para a direita, 
vibrando o mesmo para cima e para baixo. A energia começará a ser transportada 
neste sentido, fazendo com que sejam criadas ondas, neste caso, as partículas do 
meio se movem perpendicularmente à direção em que o pulso está se movendo. 
Esse tipo de onda é uma onda transversal. As ondas transversais são sempre 
caracterizadas pelo movimento perpendicular das partículas ao movimento da onda 
em si. 
3.1.2 Ondas Longitudinais 
Uma onda longitudinal é uma onda na qual as partículas do meio se movem 
em uma direção paralela à direção em que a onda se move. Por exemplo, suponha 
que uma mola seja esticada na direção horizontal de uma sala e que um pulso seja 
introduzido nessa mola na extremidade esquerda, vibrando a mola para a esquerda 
e para a direita. À medida em que a energia do pulso é transportada da esquerda 
para a direita, as partículas individuais do meio serão deslocadas para a esquerda e 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
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FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
Figura 4 - Movimento das Ondas Longitudinais. 
 
 
Figura 6 - Movimento das Ondas Transversais. 
 
 
Figura 4 - Movimento das Ondas Longitudinais. 
 
 
Figura 6 - Movimento das Ondas Transversais. 
 
para a direita, paralelamente à direção em que o pulso se move. Esse tipo de onda é 
uma onda longitudinal. As ondas longitudinais são sempre caracterizadas pelo 
movimento das partículas sendo paralelo ao movimento das ondas. 
3.2 SEGUNDO O MEIO EM QUE SE PROPAGAM 
Outra maneira de categorizar as ondas é com base na sua capacidade ou 
incapacidade de transmitir energia através do vácuo, ou seja, através de um espaço 
vazio. A categorização das ondas com base nesse princípio nos leva a duas 
principais categorias: as Ondas Eletromagnéticas e Ondas Mecânicas. 
3.2.1 Ondas Eletromagnéticas 
Uma onda eletromagnética é uma onda capaz de transportar energia através 
do vácuo, ou seja, através de um espaço vazio. As ondas eletromagnéticas são 
produzidas pela vibração das partículas carregadas. Por exemplo, o Sol é um 
grande produtor de ondas eletromagnéticas, suas ondas viajam através do vácuo do 
espaço sideral até chegar à superfície da Terra, se não fosse pela capacidade das 
ondas eletromagnéticas de se propagar através do vácuo, com certeza não teríamos 
vida na Terra. 
Quando uma carga elétrica está presente em uma região do espaço qualquer, 
ela estabelece a sua volta um campo elétrico, com movimento semelhante ao das 
ondas transversais, quando essa carga vibra, o campo elétrico sofre algumas 
variações que provocam o aparecimento de um outro tipo de campo, o campo 
magnético, que se movimenta da mesma forma que as ondas longitudinais. 
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Figura 5 - Representação Gráfica de uma Onda Eletromagnética. 
FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
Alguns exemplos de ondas eletromagnéticas são: luz, ondas de rádio, raios X, 
micro-ondas, “laser” e radar. 
 
3.2.2 Ondas Mecânicas 
As ondas mecânicas são aquelas que se manifestam apenas no interior de 
meios materiais. Por exemplo, o som dos pulsos nas cordas de um violão e das 
ondas que se propagam em líquidos, esses exemplos nos mostram que essas 
ondas estão inteiramente ligadas com a oscilação do meio em que se propagam, 
podendo ser classificada entre longitudinais ou transversais. As ondas mecânicas 
não se propagam no vácuo. 
As ondas mecânicas, podem ser classificadas como de acordo com as 
direções da vibração e da propagação da onda, quanto a vibração, elas podem ser: 
• Transversais – Esse tipo de onda pode ser visualizado quando 
jogamos um objeto na água; 
• Longitudinais – Um exemplo desse tipo de onda são as ondas 
sonoras, as quais se propagam através do ar. 
Segundo o meio em que se propagam, elas podem ser: 
• Unidimensionais – Esse tipo de onda se propaga em apenas uma 
direção; Como exemplo, podemos considerar o caso das ondas que se 
propagam através da corda, pois apenas um ponto por vez recebe o 
movimento de onda. 
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Figura 6 - Representação das ondas sonoras, que são ondas longitudinais e se propagam no ar. 
• Bidimensionais – Esse tipo de onda se propaga por uma superfície; 
Como exemplo, podemos considerar as ondas que se propagam 
através dos líquidos, como a água quando jogamos uma pedra. 
• Tridimensionais – Esse tipo de onda se propaga em todas as 
dimensões; Como exemplo, podemos considerar as ondas sonoras e a 
luz. 
 
3.3 SEGUNDO A SUA PERIODICIDADE E SEGUNDO A 
PROPAGAÇÃO DE ENERGIA 
Segundo a sua periodicidade as ondas podem ser caracterizadas de duas 
maneiras distintas, sendo elas ondas periódicas e as ondas aperiódicas. Para 
caracteriza-las dessa forma, vamos considerar a forma com que a mesma se 
comporta em cada ciclo completo. 
Segundo a propagação de energia as ondas podem ser caracterizadas de 
duas maneiras distintas, sendo elas ondas estacionárias e as ondas progressivas. 
Para caracteriza-las dessa forma, vamos considerar o movimento das partículas do 
meio. 
3.3.1 Ondas Periódicas 
Ondas periódicas, são as ondas em que a fonte executa oscilações 
periódicas, de outra forma, que se repetem em intervalos de tempos iguais. No 
exemplo que temos na figura 3, temos uma onda periódica, onde cada onda oscila 
em concordância de fase, sendo assim, apresentam tamanhos idênticos a cada 
instante. 
3.3.2 Ondas Aperiódicas 
FONTE: Wikiwand. 
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Figura 7 - Ondas Aperiódicas 
FONTE: UFSC. 
Ondas aperiódicas, são as ondas em que a fonte executa oscilações 
aleatórias, ou seja, não se repetem em intervalos de tempo iguais ou, no caso em 
que se repita, as perturbações sucessivas tem características diferentes uma da 
outra. 
3.3.3 Ondas Progressivas 
As ondas progressivas são observadas quando uma onda não está confinada 
a um determinado espaço ao longo das partículas do meio. O exemplo mais comum 
de onda progressiva são as ondas do mar. Se uma corda for esticada e suas 
extremidades afastadas por 3 metros, a onda fica confinada a esse espaço de 3 
metros entre as extremidades. A onda alcançará rapidamente o final da corda, será 
espelhada e retornará na direção oposta ao pulso inicial. Esse padrão de onda 
senoidal continua se movendo de forma ininterrupta até encontrar outra onda ao 
longo da corda ou até encontrar a extremidade da mesma. 
3.3.4 Ondas Estacionárias 
Ondas que viajam em direções opostas podem produzir ondas estacionárias. 
Uma onda estacionária é uma onda que possui cristas e vales em pontos fixos; a 
amplitude muda no tempo, mas a localização das cristas não. A figura abaixo mostra 
uma onda estacionária em quatro momentos diferentes. 
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FONTE: Física Ilustrada Blogspot, 2017. 
Aos pontos de interferência totalmente destrutiva damos o nome de nós ou 
pontos nodais, que não oscilam, permanecendo, portanto, em equilíbrio. A distância 
entre dois ventres consecutivos, ou entre dois nós consecutivos, é igual à metade do 
comprimento de onda da onda estacionária. 
 
Figura 9 - Ondas Estacionárias. 
 
 
 
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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Neste estudo iniciamos por definir as ondas, que são perturbações ou pulsos, 
que se propagam através do espaço ou através de um meio, vimos quais são as 
suas principais classificaçõese como podemos descrever o movimento de uma 
onda através de suas características principais, podemos classificar essas ondas 
segundo o meio que se propagam, segundo a direção em que se propagam, 
segundo a relação entre a direção de oscilação e a direção de propagação da onda, 
segundo a sua periodicidade e segundo a sua propagação de energia. 
 
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5 REFÊRENCIAS 
BAUER et al. Física para Universitários - Relatividade, Oscilações, Ondas e 
Calor. 
McGraw-Hill, 2013, 85 p. 
 
The Editors of Encyclopaedia Britannica. Wave. 
https://www.britannica.com/science/wave-physics 
Encyclopædia Britannica, inc. 2016. 
 
The Physics Classroom. Categories of Waves. 
https://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-1/Categories-of-
Waves 
Física Ilustrada. Ondas. 
http://fisicailustrada.blogspot.com/search/label/Oscila%C3%A7%C3%B5es%2
0e%20ondas%20mec%C3%A2nicas