09 ONDAS Luz e Som....

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Escola Estadual São José 
Plano de Estudo. 
Professor: Jezreel Lopes Pires 
Componente Curricular: Ciências Naturais - 9° ano 
Turmas: 9° 1, 2 e 3 Matutino e 9° 1, 2 e 3 vespertino. 
Período: 19 a 27/10/2020 
Conteúdo: Ondas: Som e Luz 
 
Física 
 
Para a Física, a onda é uma perturbação que se propaga no espaço ou em qualquer outro meio. Elas são 
classificadas em relação à natureza, direção e energia de propagação. 
 
As ondas são 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. 
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; 
→ ondas tridimensionais: que se propagam em três dimensões, como as ondas sonoras. 
 
Fórmulas 
Relação entre período e frequência 
O período é o inverso da frequência. 
Assim: 
 
Velocidade de propagação 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-sonoras.htm
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/terremotos.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-eletrico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico.htm
A velocidade também pode ser calculada em função da frequência, substituindo o período pelo inverso 
da frequência. 
Temos: 
 
Exemplo 
Qual o período e a velocidade de propagação de uma onda que apresenta frequência de 5Hz e 
comprimento de onda de 0,2 m? 
Como o período é o inverso da frequência, então: 
 
Para calcular a velocidade usamos o comprimento de onda e a frequência, assim: 
 
Fenômenos Ondulatórios 
Reflexão 
Uma onda se propagando em um determinado meio ao se deparar com um obstáculo pode sofre reflexão, 
isto é inverter o sentido da propagação. 
Ao sofrer reflexão, o comprimento de onda, a velocidade de propagação e a frequência da onda não se 
alteram. 
Um exemplo é quando uma pessoa grita em um vale e escuta alguns segundos depois o eco da sua voz. 
Através da reflexão da luz conseguimos ver nossa própria imagem em uma superfície polida. 
Refração 
A refração é um fenômeno que acontece quando uma onda muda o meio de propagação. Nesse caso, 
poderá ocorrer uma mudança no valor da velocidade e na direção de propagação. 
As ondas em uma praia se quebram paralelamente a orla, devido ao fenômeno da refração. A mudança 
de profundidade da água (meio de propagação) faz com que a direção das ondas se modifique, tornando-
as paralela a orla da praia. 
Difração 
As ondas contornam obstáculos. Quando isso ocorre dissemos que a onda sofreu difração. 
A difração nos permite ouvir por exemplo uma pessoa que está do outro lado de um muro. 
 
Ao passar por um obstáculo, as ondas sofrem um espalhamento. 
Interferência 
Quando duas ondas se encontram, ocorre uma interação entre suas amplitudes chamada de interferência. 
A interferência pode ser construtiva (aumento da amplitude) ou destrutiva (diminuição da amplitude). 
Ondas Estacionárias 
As ondas estacionárias ocorrem da superposição de ondas periódicas iguais e de sentidos contrários. 
Ao ocorrer interferência construtiva e destrutiva, apresentam pontos que vibram e outros que não 
vibram. 
Podemos produzir ondas estacionárias em uma corda com as extremidades fixas, como por exemplo, nas 
cordas de um violão. 
 
Velocidade do Som 
A velocidade do som depende do meio de propagação. As ondas sonoras propagadas em gases são mais 
velozes quanto maior for a temperatura. 
Quando ocorre uma tempestade, percebemos a ocorrência de trovões e relâmpagos. Para muitas 
pessoas, esses dois acontecimentos são a mesma coisa, o que, de fato, não são. O relâmpago, comumente 
chamado de clarão, é a parte que enxergamos, ou seja, é parte visível. O trovão, ou barulho, é a parte 
sonora, ou seja, é o que ouvimos. 
Apesar de serem produzidos no mesmo instante, só ouvimos o trovão instantes depois da ocorrência do 
relâmpago, pois a velocidade da luz é muito maior – em torno de 3 x 108 m/s – em comparação com a 
velocidade do som no ar, a qual vale, aproximadamente, 343 m/s. 
Como a luz possui velocidade muito alta, podemos concluir que enxergamos o relâmpago praticamente 
no mesmo instante em que ele é produzido, ao contrário do trovão, que representa o intervalo de tempo 
que a onda sonora gasta para chegar até nossos ouvidos. 
No século XVII, vários cientistas tentaram determinar o valor da velocidade do som, entre eles destacou-
se Isaac Newton, o qual se tornou o primeiro cientista a perceber o quanto é importante o cálculo do valor 
da velocidade da luz. Newton realizou o seguinte experimento: uma pessoa detonava um canhão a uma 
distância de aproximadamente 20 km de outra pessoa. Essa última media o tempo de percepção do clarão 
e do som produzido pela detonação do canhão. Com esses valores, Newton calculou a velocidade do som, 
mas, em seus cálculos, ele não considerou dois fatores: a temperatura e a densidade do ar. 
Cerca de um século e meio mais tarde, um físico e matemático francês, chamado Pierre Simon Laplace, 
descobriu o erro que Newton havia cometido. Hoje, com medidas mais precisas, sabe-se que a velocidade 
do som no ar, a uma temperatura de 20 °C e ao nível do mar, é igual a 343 m/s. 
Falar da temperatura para determinar a velocidade do som é muito importante, pois, quanto maior for 
a temperatura de um gás, maior será a velocidade de propagação de uma onda sonora nele. A 
variação da velocidade com a temperatura pode ser descrita a partir da seguinte relação matemática: 
v = 331 + 0,6θ (m/s) 
Em que θ é a temperatura em °C. 
 
Exemplo 
Qual a velocidade do som no ar quando se encontra a uma temperatura de 35 °C? 
Resolução: v = 331 + 0,6θ = 331 + 0,6 x 35 = 352 m/s. 
 
 
 
 
 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/tempestades.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sons-trovoes.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/raios.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-sonoras.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-sonoras.htm
https://brasilescola.uol.com.br/oscincosentidos/audicao.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-luz.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-luz.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/um-fisico-chamado-isaac-newton.htm
https://brasilescola.uol.com.br/matematica/velocidade-luz-x-velocidade-som.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-temperatura.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-densidade.htm
Ondas Eletromagnéticas 
 
Ondas eletromagnéticas são oscilações formadas por campos elétricos e magnéticos 
variáveis, que se propagam tanto no vácuo quanto em meios materiais. Elas são ondas 
tridimensionais e transversais que viajam na velocidade da luz, transportando 
exclusivamente energia. Ademais, apresentam-sena forma de ondas de rádio, micro-
ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama, em ordem crescente de 
frequência e energia. 
Antes de continuarmos, sugerimos que você leia o nosso artigo e conheça alguns conceitos 
importantes sobre a classificação das ondas. 
O que são ondas eletromagnéticas? 
As ondas eletromagnéticas surgem com base na interação entre campos elétricos ou 
campos magnéticos variáveis. Essas se propagam no vácuo com a mesma velocidade que 
a luz, cerca de 300 mil quilômetros por segundo. Diferentemente das ondas mecânicas, 
como o som, as ondas eletromagnéticas podem propagar-se tanto em meios materiais 
quanto no vácuo. Por tratarem-se de fenômenos ondulatórios, elas podem sofrer reflexão, 
refração, absorção, difração, interferência, espalhamento e polarização. 
 
As ondas eletromagnéticas são formadas com base em campos elétricos e magnéticos variáveis. 
 
As ondas eletromagnéticas foram previstas e teorizadas pelo físico e matemático escocês 
James Clerk Maxwell, que unificou as equações da eletricidade e do magnetismo já 
existentes (equações de Faraday, Ampére e Gauss) em equações de onda. 
Saiba mais: Michel Faraday – um dos maiores experimentalistas da história! 
Por meio de suas equações, Maxwell conseguiu calcular o módulo da velocidade de 
propagação das ondas eletromagnéticas. A confirmação experimental da existência das 
ondas eletromagnéticas só surgiu cerca de uma década mais tarde, após experimentos 
realizados pelo físico alemão Heinrich Hertz. 
 
Todas as ondas eletromagnéticas apresentam frequência de oscilação, comprimento de 
onda e amplitude. Além disso, o comprimento de onda e a frequência são grandezas 
inversamente proporcionais, por isso, ondas de alta frequência, como os raios x ou raios 
gama, apresentaram comprimentos muito pequenos. A figura seguinte mostra o espectro 
eletromagnético e as diferentes faixas de ondas eletromagnéticas existentes, observe: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-eletrico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-luz.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-classificacao-das-ondas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-som.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-eletricidade.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/michael-faraday.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-luz.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-luz.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/raios-gama-1.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/raios-gama-1.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm
 
 
Características das ondas eletromagnéticas 
 
Algumas características próprias das ondas eletromagnéticas: 
• São transversais, isto é, a perturbação responsável por produzi-las acontece em uma 
direção perpendicular à sua direção de propagação. Nas ondas eletromagnéticas, o 
campo elétrico, o campo magnético e a direção de propagação são perpendiculares 
entre si; 
• Propagam-se no vácuo com a mesma velocidade que a luz visível: 2,99792458.108 
m/s, simbolizada pela letra c; 
• Sua amplitude diz respeito à sua intensidade, quanto maior for a amplitude de uma 
onda eletromagnética, maior é a perturbação que ela é capaz de produzir; 
• São tridimensionais, isto é, depois de produzidas, propagam-se igualmente em 
todas as direções; 
• Quando atravessam meios materiais, como o ar ou a água, sua velocidade de 
propagação diminui, enquanto o seu comprimento de onda aumenta, de modo que 
a sua frequência não se altera. Esse fenômeno é conhecido como refração. 
 
Ondas eletromagnéticas no dia a dia 
 
Confira alguns exemplos de ondas eletromagnéticas existentes e bastante usados em 
nosso cotidiano: 
• Ondas de rádio: são largamente utilizadas nas telecomunicações. O sinal de rádio, 
televisão e celular encontra-se nessa faixa de frequência; 
• Micro-ondas: também são muito utilizadas nas telecomunicações. Os roteadores de 
internet sem fio, popularmente conhecidos como Wi-fi, utilizam micro-ondas de 
frequências que variam entre 2,4 GHz e 5,8 GHz; 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm
• Infravermelho: é também conhecido como onda de calor. Alguns dispositivos de 
segurança equipados com visão noturna são capazes de captá-lo. O infravermelho é 
a onda emitida quando usamos um controle remoto; 
• Luz visível: é a faixa de ondas eletromagnéticas que se localiza entre as frequências 
de 480 THz e 750 THz. 
• Ultravioleta: após certas frequências, passa a ser considerado uma radiação 
ionizante, isto é, uma onda eletromagnética com potencial de arrancar elétrons das 
moléculas, ocasionando o surgimento de anomalias celulares que podem evoluir 
para um câncer, por exemplo. Essa frequência de onda eletromagnética é bastante 
utilizada por peritos criminais para a detecção de materiais biológicos, como sangue 
e saliva; sua capacidade de ionização também permite usá-la para a esterilização de 
utensílios cirúrgicos, seringas, recipientes etc.; 
• Raios x: chegam à Terra em pouca quantidade devido à presença da atmosfera 
terrestre. Essas ondas eletromagnéticas têm frequências muito altas e grande poder 
de penetração, por isso, são utilizadas para a obtenção de imagens de ossos e 
articulações e para o tratamento de tumores, por meio da radioterapia 
• Raios gama: são produzidos por reações nucleares, nas quais os níveis de energia do 
núcleo dos átomos sofrem variações. Essas ondas são extremamente energéticas e 
apresentam alto poder de penetração. Os raios gama são usados para estudos 
astronômicos e para a indução de reações nucleares. 
 
Ondas eletromagnéticas e matéria 
 
A forma como as ondas eletromagnéticas interagem com a matéria depende diretamente 
de sua frequência. Confira como as cargas elétricas e outras partículas respondem a cada 
tipo de onda: 
• Ondas de rádio: promovem a oscilação coletiva de elétrons livres em metais, como 
ocorre nas antenas usadas em rádios e televisores; 
• Micro-ondas: apresentam frequências parecidas com a frequência de rotação das 
moléculas de água, isso faz com que esse tipo de onda eletromagnética possa entrar 
em ressonância com essas moléculas, aquecendo-as por meio da rotação; 
• Infravermelho: promove a vibração molecular, é uma das principais formas de 
transmissão de calor; 
• Luz visível: é capaz de fornecer energia e excitar os elétrons presentes em 
moléculas; 
• Ultravioleta: promove a excitação de elétrons mas também pode causar a ejeção de 
elétrons que se encontrem na camada de valência dos átomos; 
• Raios x: são capazes de arrancar elétrons dos átomos por meio da colisão elástica 
entre fótons e átomos. Esses fótons são absorvidos pelos átomos e reemitidos em 
frequências menores; 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrons.htm
https://brasilescola.uol.com.br/doencas/cancer.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/geografia/o-que-e-atmosfera.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/geografia/o-que-e-atmosfera.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radioterapia-1.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fissao-nuclear.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-atomo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-camada-valencia.htm
• Raios gama: podem causar excitações nucleares, levando à sua dissociação, mas 
também podem gerar pares de matéria e antimatéria, causando a aniquilação 
mútua dessas partículas. 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
1 - Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que não se propagam: 
a) ( ) na atmosfera. 
b) ( ) na água. 
c) ( ) no vácuo. 
d) ( ) nos meios metálicos. 
 
2 - Marquea alternativa correta a respeito da velocidade de propagação das ondas 
sonoras. 
a) ( ) O som pode propagar-se apenas em meios gasosos. 
b) ( ) Em meios líquidos, a velocidade do som é maior do que em meios sólidos. 
c) ( ) A velocidade de propagação do som no aço é maior do que na água. 
d) ( ) A velocidade de propagação do som na água é maior do que no aço. 
e) ( ) O som, assim como as ondas eletromagnéticas, pode ser propagado no vácuo. 
 
3 - Marque a alternativa que responde corretamente o fato de a frequência das ondas não 
ser alterada na ocorrência da refração. 
 
a) ( ) A única mudança que ocorre na refração é da velocidade das ondas. 
b) ( ) Caso a frequência fosse alterada, a onda sofreria colapso e seria completamente 
anulada. 
c) ( ) A frequência de todas as ondas é a mesma, por isso, essa grandeza não pode ser 
alterada na refração. 
d) ( ) A frequência depende somente da fonte que produz as oscilações. Essa grandeza 
só será alterada caso a própria fonte aumente ou diminua sua frequência. 
e) ( ) Todas as alternativas estão incorretas. 
 
4 - O funcionamento de televisores, rádios e celulares se dá por meio da transmissão da 
informação a partir da antena do emissor até o aparelho do usuário. A propagação dessa 
informação ocorre sob a forma de ondas: 
 
a) ( )eletromagnéticas, que são formadas pela oscilação de um campo elétrico e um 
magnético perpendiculares entre si. 
b) ( ) sonoras, que transportam energia e entram em ressonância com os elétrons das 
antenas desses equipamentos. 
c) ( ) de pressão, que oscilam em movimento harmônico simples (MHS) com amplitude 
proporcional à frequência do sinal. 
d) ( )gravitacionais, que são ondulações na curvatura espaço-tempo, previstas pela 
teoria da relatividade geral. 
 
5 - Quais as características das ondas sonoras que determinam a altura e a intensidade do 
som? 
a) ( ) Comprimento de onda e frequência. 
b) ( ) Amplitude e comprimento de onda. 
c) ( ) Frequência e comprimento de onda. 
d) ( ) Frequência e amplitude. 
 
6 - Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo a seguir. 
As emissoras de rádio emitem ondas _____________ que são sintonizadas pelo rádio 
receptor. No processo de transmissão, essas ondas devem sofrer modulação. A sigla FM 
adotadas por certas emissoras de rádio significa __________________ modulada. 
a) ( ) eletromagnéticas – frequência 
b) ( ) eletromagnéticas – fase 
c) ( ) sonoras – faixa 
d) ( ) sonoras – frequências 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas.htm 
https://www.todamateria.com.br/ondas/ 
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Velocidade do Som"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm. Acesso em 19 de outubro de 
2020. 
HELERBROCK, Rafael. "Ondas eletromagnéticas"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm. Acesso em 
19 de outubro de 2020. 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas.htm
https://www.todamateria.com.br/ondas/