Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

Ondas transversais são uma das classificações ondulatórias. Nesse caso, elas são classificadas quanto à direção de vibração. Além disso, esse tipo de oscilação é semelhante às ondas marítimas ou ondas eletromagnéticas. Dessa maneira, veja o que são, exemplos, diferenças para as ondas longitudinais e muito mais!

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Ondas transversais são aquelas cuja direção de vibração é perpendicular à direção de propagação. Ou seja, nesse tipo de onda a vibração acontece a 90° da direção de propagação. Essa classificação acontece por meio de características específicas de cada tipo de oscilação.

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Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.
Fonte: wikimedia

A classificação das ondas pode acontecer de três maneiras distintas. Isto é, elas podem ser classificadas quanto à natureza, dimensão e direção e de vibração. Dessa forma, no que diz respeito à natureza das ondas, elas podem ser: mecânica ou eletromagnética.

Além disso, quanto à dimensão, as oscilações podem ser: unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais. Entretanto, as ondas longitudinais e transversais são uma classificação quanto à direção de vibração. Um exemplo de ondas longitudinais são as ondas sonoras.

Exemplos de ondas transversais

As ondas cuja direção de propagação é perpendicular à direção de vibração são diversas. Dessa maneira, veja cinco exemplos desse tipo de oscilação.

  • Ondas marítimas: as ondas no mar são oscilam perpendicularmente à propagação
  • Instrumentos de corda: ao tocar uma corda, ela vibrará perpendicularmente à direção que a onda viaja.
  • Ondas eletromagnéticas: as oscilações eletromagnéticas são transversais. Elas podem ser ondas de rádio, microondas, luz visível etc.
  • Ondas sísmicas: a propagação dos terremotos na crosta terrestre também acontece de maneira transversal.
  • Hola: a famosa hola dos eventos em estádios são um pulso transversal.
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    Com esses exemplos fica claro entender como acontecem as oscilações transversais. Além disso, é comum que aconteça uma confusão com as ondas longitudinais. Por isso, veja a diferença entre elas.

    Ondas transversais e longitudinais

    As ondas longitudinais são aquelas cuja direção de vibração é paralela à direção de propagação. Ou seja, a vibração acontece na mesma direção da propagação. Por exemplo, as ondas sonoras que viajam pelo ar. Enquanto as oscilações transversais possuem direção de vibração e oscilação perpendiculares. Isto é, a vibração e a propagação acontecem de maneira ortogonal.

    Vídeos sobre ondas transversais

    Compreender os conceitos por trás das oscilações transversais não é tão complicado quanto parece. Contudo, é importante manter a frequência do aprendizado. Dessa maneira, veja três vídeos sobre esse assunto para aprofundar seu conhecimento.

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    Pedro Loos, do canal Ciência Todo Dia explica o que é uma onda. Esse conceito
    é muito importante para o desenvolvimento da física. Afinal, a partir de uma abordagem ondulatória foi possível conceber diversos avanços teóricos. Por exemplo, a natureza da luz.

    A natureza ondulatória da luz

    A luz é uma entidade física que possui a natureza dual. Ou seja, ela é onda e partícula ao mesmo tempo. Essa concepção só foi aceita no início do século XX. Além disso, durante o século XIX, a natureza ondulatória da luz era muito estudada. Dessa forma, veja o vídeo do canal Ciência em Si e entenda como os cientistas dessa época entendiam o que é luz.

    Conceitos básicos de ondulatória

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    O professor Marcelo Boaro explica os conceitos iniciais da ondulatória. Dessa maneira, o docente aborda: classificação, amplitude, frequência e muito mais. Além disso, ao fim do vídeo, Boaro resolve exercícios de aplicação sobre esse tema.

    Ondas na água

    Alguns conceitos da ondulatória podem ser difíceis de visualizar. Dessa forma, é necessário um equipamento específico. Por isso, os professores Gil Marques e Claudio Furukawa mostram um experimento sobre ondas que ilustra diversos conceitos importantes.

    O conceito da oscilação transversal é uma das classificações das ondas. Essa noção é uma das partes fundamentais da ondulatória. Além disso, uma onda possui diversas outras características. Por exemplo, a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda.

    Referências

    YOUNG, H. D. et al. Física II: Óptica e termodinâmica. São Paulo: Addison & Wesley. 2016
    HALLIDAY, D. et al. Física: Volume 2. Rio de Janeiro: Pearson. 2008
    NUSSENZVEIG, H. D. Curso de Física Básica: Volume 2. Rio de Janeiro: Blucher. 2014

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Ondas transversais. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/ondas-transversais. Acesso em: 07 de August de 2022.

Exercícios resolvidos

1. [Unirg]

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.

Resposta correta: A

As ondas eletromagnéticas são ondas transversais. Além disso, televisores, rádio e telefones celulares funcionam por emissão e/ou recepção de ondas eletromagnéticas. As quais funcionam por meio da oscilação de campos elétricos e magnéticos.

2. [FURG]

As seguintes afirmações estão relacionadas às ondas eletromagnéticas. I. A luz é uma onda transversal. II. A velocidade da luz no vácuo é diferente para cada cor. III. A radiação infravermelha corresponde a um comprimento de onda menor do que o da cor vermelha. Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas I e II d) Apenas II e III

e) Todas

Alternativa correta: A

Afirmação I: a luz é uma onda transversal porque sua oscilação é perpendicular à sua propagação.

Afirmação II: a luz possui velocidade constante. O que varia são as frequências e o comprimento de onda

Afirmação III: No espectro eletromagnético é possível observar que a radiação infravermelha possui um comprimento de onda maior que o da cor vermelha. Já sua frequência é menor.

Os fenômenos ondulatórios são mais comuns do que percebemos. Eles estão presentes quando conversamos uns com os outros, quando enxergamos os objetos e as pessoas que nos rodeiam e também quando ligamos o rádio para ouvir uma musica.

O principal objeto de estudo da ondulatória são as ondas. Através delas, energia pode ser transmitida por longas distâncias e a grande velocidade. A energia da luz solar é um exemplo disso. Vamos falar um pouco dos principais fundamentos que envolvem a propagação e a natureza das ondas.

Definição de onda e a sua propriedade

Para entendermos a definição de onda e a sua propriedade, considere uma experiência muito simples:

Imagine uma corda esticada. Em uma das suas extremidades, faz-se um único movimento de subida e descida. Considere também um ponto mais à frente nessa mesma corda, onde é marcado um X. Num tempo posterior ao da vibração na extremidade da corda, esse ponto X irá oscilar também, como se vê na figura abaixo:

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

Observe que, quando a onda passa pelo ponto X, ele oscila transversalmente e, após a passagem da onda, ele se encontra no mesmo local que estava antes. Tal situação não é exclusividade do exemplo acima. Pense na folha de uma árvore que está flutuando em um lago. Se produzirmos algumas oscilações na água, as ondas produzidas passarão pela folha fazendo-a oscilar sem tirá-la do lugar.

Em síntese, podemos concluir que uma onda é uma perturbação que se propaga em um meio físico, transportando energia, mas sem transportar matéria.

A natureza das ondas

Na natureza, observamos as ondas se manifestando de diferentes modos, mas todas elas têm algo em comum: transportam energia sem transportar matéria. Uma dessas diferenças é a natureza das ondas.Sabemos que o som é uma onda que não se propaga no vácuo, enquanto a luz, que também tem característica ondulatória, pode se propagar no vácuo e em outros meios. Esse diferente comportamento dessas duas ondas nos mostra que elas possuem naturezas diferentes.

Para poder se propagar, o som necessita de um meio material. Para nós, esse meio é o ar. Tal comportamento não é uma exclusividade do som. As ondas na água precisam da água, assim como as ondas em uma mola precisam da mola. Ondas que precisam de um meio material para se propagar são classificadas como ondas mecânicas.

A luz, como já foi mencionada, não precisa da obrigatoriedade de um meio material para se propagar, pois ela se propaga no vácuo. Tal propriedade não é uma exclusividade dessa onda. Os raios X, a radiação infravermelha, os sinais de rádio e TV assim como outros também se comportam dessa maneira. Ondas que podem se propagar no vácuo são classificadas como ondas eletromagnéticas.

Modo de vibração

Outra diferença que pode ocorrer entre as ondas vem do seu modo de vibração. Dependendo do meio de propagação ou da fonte da onda, as ondas podem se propagar de maneira transversal, longitudinal ou mista.

a) Ondas transversais

Uma onda transversal ocorre quando temos a vibração da onda perpendicular a sua propagação. Por exemplo, se tivermos uma onda transversal se propagando horizontalmente em uma corda, as vibrações por onde ela passa serão verticais de modo que a vibração e propagação farão entre si uma ângulo de noventa graus.

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

Podemos citar como exemplo de ondas que vibram desse modo as ondas eletromagnéticas, como a luz.

b) Ondas longitudinais

As ondas longitudinais são aquelas em que a vibração e a propagação ocorrem na mesma direção. Vamos tomar como exemplo uma mola. Quando provocamos uma compressão em uma das suas extremidades isso provocará um pulso cuja vibração será na mesma direção da sua propagação. O exemplo mais comum de ondas que vibram assim são as ondas sonoras

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

c) Ondas mistas

Como vimos, as ondas podem vibrar de maneira transversal ou longitudinal, mas existem ondas em que esses dois modos de vibrações podem ocorrer simultaneamente. Ondas responsáveis por esse tipo de vibração são chamadas de ondas mistas. O exemplo mais comum desse tipo são aquelas que se propagam na superfície de um líquido. Um objeto que está flutuando sobre a água e fica sujeito a passagem de algumas ondas vibrará de maneira transversal e longitudinal ao mesmo tempo.

O estudo matemático das ondas

O estudo matemático das ondas consiste na identificação e no cálculo de algumas grandezas físicas. Dessas grandezas, é importante saber identificar a amplitude e o comprimento de onda e também determinar a sua velocidade de propagação.

a) Amplitude de oscilação

A amplitude de oscilação de uma onda é a distância máxima entre o ponto de vibração da onda e o seu eixo de equilíbrio. Veja a figura abaixo:

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

Os pontos de maior distância acima do eixo são chamados de cristas enquanto que os de maior distância abaixo do eixo são chamados de vales ou depressões. A amplitude de uma onda está ligada diretamente à sua intensidade.

b) Comprimento de onda

O comprimento de onda é a distância que ela percorre durante um período. O período de uma onda é o intervalo de tempo necessário para que ela complete uma oscilação. Por isso é comum determinarmos o comprimento de uma onda medindo a distância entre duas cristas consecutivas ou dois vales consecutivos.

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.

c) Velocidade de propagação das ondas

As ondas se propagam com uma velocidade, que pode ser determinada se soubermos o comprimento da onda e o seu período ou frequência de oscilação.Se a onda se propaga em um meio homogêneo e não absorvedor de energia, sua velocidade e amplitude serão constantes. Isso quer dizer que a onda executa um movimento uniforme.

Se a onda executa um movimento uniforme, podemos determinar a sua velocidade com a equação da velocidade média. Se considerarmos o deslocamento escalar da onda como o seu comprimento e o tempo para ela percorrer esse mesmo comprimento como sendo o período de oscilação, chegaremos a uma equação que determina a velocidade de propagação da onda. O procedimento está detalhado no quadro que segue:

  • Uma onda é transversal quando sua direção de propagação é perpendicular à direção de vibração.