A física ondulatória é a área que estuda as ondas. Essa é uma matéria muito recorrente nos principais vestibulares, inclusive no ENEM. Leia nosso resumo e algumas dicas valiosas que podem te ajudar a se preparar para o dia da prova.
Aprenda mais com o resumo de física ondulatória que preparamos para te ajudar. Teste seus conhecimentos de física com o nosso simulado e veja também as outras dicas de física que nós já preparamos.
Escrevemos sobre Dinâmica, especificamente sobre as três Leis de Newton. E para que você possa treinar, separamos alguns exercícios sobre a primeira Lei de Newton que pode te ajudar no vestibular.
A prova de Ciências da Natureza e suas tecnologias costuma amedrontar algumas pessoas. Principalmente quem é de humanas, por causa da química e da física. Veja algumas das nossas dicas com funções da química orgânica e também de química inorgânica. Também ensinamos a fazer cálculo estequiométrico.
Para começar bem, precisamos de iniciar este resumo de física ondulatória, precisamos das definições iniciais. Lembre-se, muitas questões de física não cobram cálculo, sim o conhecimento e a aplicação de conceitos em situações cotidianas.
O que é física ondulatória? O que são ondas?
A física ondulatória é responsável pelo estudo das características e propriedades dos movimentos das ondas. Já as ondas são perturbações, algo tirado do equilíbrio, e seu movimento transporta energia, mas não transporta matéria.
No sentido físico, específico desta matéria de física ondulatória, a onda do mar na verdade não é uma onda, pois transporta a matéria. Afinal, um surfista sobre ela, é transportado. Logo, se aparecer uma questão falando sobre isso, fique esperto(a).
Por outro lado, se você está na praia, vem uma marola, e você apenas se movimenta para cima e para baixo sem sair do lugar, aí sim isso foi uma onda no sentido físico.
Mais uma definição importante: O que é um pulso?
É o que está antes da sua mão? Sim, mas não em física. Na matéria de ondulatória o pulso é como cada gomo que uma corda forma quando é chacoalhada. Primeiro um morro e depois um vale, ou seja, uma subida e uma descida. (Imagine uma minhoca se movendo se isso não te der nojo.)
Temos uma lista de exercícios sobre ondas, aproveite e teste os seus conhecimentos sobre a matéria.
Classificação das ondas
As ondas não são todas iguais, podem diferir e se diferenciar de várias formas. Você sabe, por exemplo, a diferença entre onda longitudinal e onda transversal? Veja agora no nosso resumo de física ondulatória, de uma forma simplificada como você nunca viu.
Classificação das ondas físicas segundo a forma:
- Longitudinal: O formato de propagação dela é dado com extenção (vai) e distenção (volta), com velocidade na horizontal. A oscilação está no mesmo eixo. Dica: Ela parece uma mola.
- Transversal: Também se propaga na horizontal, mas a vibração é vertical.
Classificação das ondas físicas segundo a natureza:
- Mecânica: Necessita de meio material para se propagar, ou seja, não se dá no vácuo. O faz longitudinalmente. Ex. Som.
- Eletromagnética: Se propaga no vácuo e nos meios materiais. (OBS: Velocidade da luz no vácuo: C = 3.10^8 m/s). A onda eletromagnética é do tipo transversal.
Classificação das ondas físicas segundo a direção de propagação:
- Unidimensional: Uma oscilação. Ex. Corda chacoalhada.
- Bidimensional: Oscilações em duas dimensões. Ex. Onda provocada em um lago.
- Tridimensional: Oscilações advindas da chama de uma vela, por exemplo.
Mais alguns conceitos importantes em física ondulatória
A matéria tem muitas definições, como você já deve ter notado. Lembre-se de que a melhor forma de memorizar um conteúdo é anotando-o e dizendo-o em voz alta. Faça isso com os conceitos deste resumo de física ondulatória.
- Frequência (f): Ciclos (operações realizadas) realizados por unidade de tempo (s).
- Período (T): Duração ou intervalo de tempo para realizar um único ciclo.
- Relação: Frequência é o inverso do período (F = 1/T).
- Amplitude (altura) de onda: eixo até a crista ou eixo até o vale.
- Comprimento de onda: Mede-se de uma crista até outra crista ou de um vale até outro vale ou de uma amplitude negativa até a amplitude positiva (lâmbida).
Obs: Onde se aumenta a frequência é diminuído o comprimento de onda na mesma proporção.
Detalhe: Em física, cada grandeza tem sua unidade. Força é dada em Newtons (N), velocidade é dada comumente em m/s ou k/h, e por aí vai. Então é necessário você também conhecer a unidade oficial da frequência: hertz ou Hz.
Você sabe como explicar porque vemos os objetos coloridos?
Esta área de estudo, sobre a teoria das cores, sobre as ondas que com determinadas frequências nos fazem enxergar os objetos coloridos, também faz parte da física ondulatória. E questões de física envolvendo cores costumam aparecer no Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM).
Vamos começar do básico.
- Branco: cor vista quando todas as frequências são refletidas, ou seja, o branco é, na verdade, todas as cores.
- Preto: cor vista quando todas as frequências são absorvidas.
- Outras cores: Você enxerga azul, amarelo, verde, vermelho e etc, quando todas as cores são absorvidas, mas uma destas é refletida. Se você vê um objeto azul, é porque ele absorveu todas, mas o azul foi refletido e chegou até a sua retina.
Uma questão clássica de física envolve a cor branca e a incidência de uma luz colorida sobre algo branco. Por exemplo, se eu iluminar com uma luz azul uma parede branca, eu a verei branca ou azul?
Azul! Pois o branco é o que reflete tudo, logo refletirá o azul e veremos azul.
Veja um experimento muito interessante que prova tudo isso:
Reflexão, refração, difração, polarização
E a matéria de física ondulatória segue se alongando. Com o estudo das cores a reflexão ficou bem clara, certo? A onda bate e retorna, porque foi refletida, logo não atravessa o objeto nem é por ele absorvida.
- Refração de ondas: A onda bate no objeto, o atravessa e muda de meio. Mudar de meio é mudar de velocidade e quanto mais denso o meio, maior a velocidade no caso da onda mecânica. No caso da eletromagnética a velocidade é maior quanto menos denso for o meio.
- Difração de ondas: É a transposição de obstáculos por parte da onda.
- Polarização de ondas: É a orientação de uma onda em uma única direção ou plano. A polarização só acontece com ondas transversais, pois a longitudinal já está em um único plano, não há o que polarizar nela.
A luz pode ser polarizada, pois é transversal por ser eletromagnético. São dois campos um elétrico e um magnético. O som não pode ser polarizado, pois é longitudinal.
A luz no fenômeno da refração, muda a velocidade, o comprimento de onda e a direção da propagação. A única grandeza física que se mantém constante é a frequência.
Física ondulatória: algumas propriedades do som
Vamos conhecer algumas das propriedades deste tipo de onda, com a qual estamos muito acostumados, afinal muitos de nós estamos sempre ouvindo música e etc.
- Timbre (forma da onda): Reconhecemos o timbre da voz das pessoas, dos instrumentos e afins.
- Altura (frequência da onda)
- Intensidade/volume (amplitude da onda)
Dizer aumentar o som é na verdade aumentar o volume do som, que é para aumentar a frequência, deixar mais agudo. Diminuir é deixar mais grave.
A intensidade é deixar mais forte ou mais fraco, com mais volume ou com mais volume.
Gostou deste pequeno resumo de física ondulatória? Atenção, este foi apenas um resumo, contendo os principais temos da matéria. É preciso aproveitar as dicas deste resumo de física ondulatória para se aprofundar em seus estudos.
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