Quais são os tipos de ondas mecânicas?

As ondas mecânicas são perturbações que se propagam em meio a um ponto a outro, em forma de pulsos e que transportam energia cinética – carga gerada pelo movimento dos corpos.

Alguns exemplos de ondas mecânicas são as ondas marítimas, sísmicas, sonoras ou o movimento feito pelas molas. Esse tipo de onda ocorre somente em um meio, portanto, não se propaga no vácuo e nem transporta matéria, somente energia.

Exemplos de ondas mecânicas

Conforme o conceito de ondas mecânicas, pode-se dizer que toda onda que parte de um meio para o outro, transportando energia cinética sem transportar matéria, pode ser classificada como onda mecânica.

Sendo assim, sabe-se que há vários exemplos no dia a dia, tais como:

  • Cordas de um violão;
  • Ondas do mar;
  • Ondas do rádio;
  • Molas;
  • Placas tectônicas;
  • Alto falante;
  • Pedra jogada sobre a água.

A título de curiosidade, é justamente por o som ser uma onda mecânica que ele não se propaga no espaço, ou seja, no vácuo. Sendo assim, os filmes que mostram explosões cheias de ruídos no espaço não estão representando fielmente a realidade.

Quais são os tipos de ondas mecânicas?

Fórmulas de ondas mecânicas

As fórmulas, abaixo, servem para cálculos de vários tipos de ondas, para além das mecânicas.

Fórmula da energia cinética:

Quais são os tipos de ondas mecânicas?

Sendo:

  • Ec = energia cinética (em J);
  • M = massa do corpo (em kg);
  • V = velocidade do corpo (em m/s).

Esse cálculo é usado para saber qual é o valor da energia emitida pelos corpos, durante um movimento.

Fórmula do trabalho

Usa-se para saber qual é o trabalho realizado por um corpo, conforme a variação de sua velocidade:

T = ∆Ec

Sendo:

  • T: trabalho (J);
  • ∆Ec: variação da energia cinética (J).

Velocidade de propagação

Usa-se para saber qual é o valor da velocidade de propagação da onda mecânica:

v = λ / T

Sendo

  • v = velocidade em m/s
  • λ  = comprimento de onda
  • f = frequência da onda

Tipos de ondas mecânicas

As ondas mecânicas são classificadas em diferentes modalidades, conforme a sua direção e vibração. São elas:

Qual a diferença entre ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas

Ao contrário das ondas mecânicas, as eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagarem, portanto, podem ser emitidas no vácuo – assim como acontece com a luz do sol, que penetra na terra, por exemplo.

Outra diferença é que as ondas eletromagnéticassão ocasionadas pela liberação de energia elétrica ou magnética, ao contrário das mecânicas, que são resultantes do movimento dos corpos.

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Definição

Uma onda mecânica é uma onda que é uma vibração na matéria, transferindo energia através de um material.

Nem todas as ondas são assim.

Por exemplo, ondas eletromagnéticas, como a luz visível, não são mecânicas porque podem viajar através do vácuo do espaço para nos alcançar a partir do sol.

As ondas mecânicas incluem ondas de água, ondas sonoras, ondas de terremoto e muito mais.

Como todas as ondas, as da variedade mecânica têm picos, cristas e vales. Eles também têm uma frequência, que é o número de ondas que passam por segundo, e um comprimento de onda, que é a distância entre um pico e o próximo ou uma calha para o próximo.

O que é

Uma onda mecânica é uma perturbação que pulsa através de alguma forma de meio: um sólido, um líquido ou um gás, transportando o original, iniciando energia de um lugar para outro.

Existem três tipos de ondas mecânicas: transversal, longitudinal e de fronteira.

Exemplos simples de ondas e a mídia através da qual elas se movem são sons no ar, ondas sísmicas no rock e as vibrações de uma corda de violão.

Um exemplo de ondas mecânicas são ondulações em um lago que se movem para fora de onde uma pedra é jogada. A onda se move através do meio, embora os átomos e as moléculas do próprio meio geralmente retornem à sua posição original depois de serem espremidos, esticados ou rotacionados pela onda que passa por eles.

A onda mecânica pode se mover em movimento linear, em rotação ou em uma combinação dos dois.

As ondas possuem as características de frequência, período, comprimento de onda e amplitude. A distância entre um pulso de onda e o próximo é seu comprimento de onda e o tempo entre pulsos é o período.

Para ondas transversais, a amplitude é a distância que a onda desloca o meio. O número de ondas que passam pelo meio ao longo do tempo é a frequência da onda. Quanto maior a frequência de uma onda mecânica, maior a energia que ela transmite.

As ondas transversais transmitem sua energia de uma maneira para cima e para baixo ou de um lado para o outro, forçando o meio a assumir a forma de uma crista e vala – como em uma onda senoidal.

Um bom exemplo desse tipo de onda é uma onda S sísmica na qual a crosta terrestre se move para cima e para baixo, ou de um lado para o outro, perpendicular à direção da propagação das ondas.

O modelo de onda mecânica de uma onda transversal é dado pela equação de onda, uma equação de energia, cuja solução é uma onda senoidal que possui as características acima mencionadas de frequência, período, comprimento de onda e amplitude.

Ondas longitudinais são ondas de densidade que se movem através da expansão e compressão de partículas do meio. Uma expansão e compressão é um comprimento de onda.

Bons exemplos dessas ondas são ondas sonoras no ar e ondas P sísmicas no solo. Quanto maior a densidade do material, mais rápidas as ondas se movem através dele.

Ondas de limite são ondas mecânicas que ressoam entre dois meios diferentes. Cavidades de ar e cordas restritas em instrumentos musicais, a vibração de um diapasão e a forma de coroa de um respingo de gota de água são bons exemplos de ondas mecânicas de contorno.

O som ressonante do diapasão é limitado pela forma e tamanho de seus limites e pela elasticidade do material que o compõe.

Tipo

Uma onda é definida como a transferência de energia de um ponto para outro.

Existem duas grandes categorias de ondas: mecânicas e não mecânicas.

Ondas mecânicas são ondas que requerem um meio para a transferência de sua energia ocorrer. As ondas de água são um exemplo de ondas mecânicas.

Ondas de tsunami liberadas após um terremoto transferem a energia do terremoto para linhas costeiras distantes.

As ondas sonoras são outro tipo de onda mecânica. São ondas de compressão que têm uma frequência entre 20-20000 hertz e viajam pelo ar seco a uma velocidade de aproximadamente 340 m/s à temperatura ambiente.

Diferentes substâncias transportam ondas de compressão em várias velocidades; os metais o transportam mais rápido que a água, o que o transfere mais rápido que o ar. À medida que uma onda mecânica viaja através de um meio, perde energia para o meio.

As moléculas no meio são forçadas a vibrar para frente e para trás, gerando calor. Consequentemente, a onda só pode se propagar através de uma distância limitada. Quando esse evento acontece, dizemos que a onda foi amortecida. O amortecimento pode ser observado pelo fato de a amplitude da onda ter diminuído.

Ondas não mecânicas são ondas que não requerem um meio para a transferência de sua energia.

Ondas eletromagnéticas são o único tipo de ondas não mecânicas. Eles podem viajar através do vácuo do espaço.

A luz de estrelas distantes viaja centenas de milhares de milhões de anos para chegar até nós. Embora a radiação eletromagnética abranja um amplo espectro de comprimentos de onda e frequências, toda radiação eletromagnética viaja através do vácuo a 3 x 108  m/s, ou c, a velocidade da luz.

Resumo

Uma onda mecânica é uma onda que se propaga como uma oscilação da matéria e, portanto, transfere energia através de um meio.

Enquanto as ondas podem se mover por longas distâncias, o movimento do meio de transmissão – o material – é limitado.

Portanto, o material oscilante não se afasta da sua posição inicial de equilíbrio.

As ondas mecânicas transportam apenas energia. Essa energia se propaga na mesma direção que a onda.

Qualquer tipo de onda tem uma certa energia.

Nenhum material é transportado como resultado de ondas mecânicas.

Ondas mecânicas podem ser produzidas apenas em meios que possuam elasticidade e inércia.

Uma onda mecânica requer uma entrada inicial de energia. Uma vez que essa energia inicial é adicionada, a onda viaja pelo meio até que toda a sua energia seja transferida.

Por outro lado, as ondas eletromagnéticas não requerem meio, mas ainda podem viajar através de um.

Uma propriedade importante das ondas mecânicas é que suas amplitudes possuem uma forma incomum, deslocamento dividido pelo comprimento de onda reduzido. Quando isso se compara à unidade, efeitos não lineares significativos, como a geração harmônica, podem ocorrer e, se grandes o suficiente, podem resultar em efeitos caóticos.

Quais são os tipos de ondas mecânicas?

Quais são os tipos de ondas mecânicas?

Fonte: www.ck12.org/www.physicsclassroom.com/www.texasgateway.org/www.wisegeek.org/www.acs.psu.edu/www.definitions.net/dev.physicslab.org

Quais tipos de ondas mecânicas?

Tipos de ondas mecânicas.
Unidimensional: propaga-se apenas em uma única direção. Exemplo: uma corda de violão..
Bidimensional: propaga-se em até duas direções. Exemplo: uma pedra caindo em um lago..
Tridimensional: propaga-se em várias direções. Exemplo: uma onda sonora..

Quais são os tipos de ondas que existem?

Classificação das Ondas.
Ondas Unidimensionais: as ondas que se propagam em uma direção. Exemplo: ondas em uma corda..
Ondas Bidimensionais: as ondas que se propagam em duas direções. Exemplo: ondas se propagando na superfície de um lago..
Ondas Tridimensionais: as ondas que se propagam em todas as direções possíveis..

Quais são os 7 tipos de ondas?

São 7 os tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama. O que determina a sua classificação é a frequência e a oscilação com que as ondas são emitidas e também o seu comprimento.

Quais são as principais características das ondas mecânicas?

Propagam-se por meio da interação entre as partículas do meio; Sofrem reflexão, refração, difração, e os demais fenômenos ondulatórios; Apresentam frequência e comprimento de onda bem-definidos; Sua velocidade de propagação depende exclusivamente do meio em que se propagam.