Em fisica, uma onda é uma perturbação
de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilaçāo espacial se caracteriza por seu
de onda, enquanto que o tempo decorrido em uma oscilação completa é denominado
da onda, e é o inverso da sua
o
de onda e a
estāo relacionadas pela
com que a onda se propaga. A energia da onda está relacionada com a * oscilação da grandeza física no espaço ao quadrado. Os tipos de ondas mais comumente estudados na física clássica sāo mecânicas e eletromagnéticas. Em uma onda mecânica, os campos de tensāo e deformaçāo oscilam em torno de um
mecânico. Uma onda mecânica é uma deformação local em algum
* físico que se propaga de partícula a partícula, criando tensōes locais que também causam deformaçāo em partículas vizinhas.
As ondas
* podem se propagar no vácuo, já as ondas
* só existem em um meio cuja deformação é capaz de produzir forças de
através das quais elas viajam e podem transferir
de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja transferida; isto é, a onda nāo transporta matéria. No caso de ondas mecânicas, sāo as propriedades
(ligadas à massa) e
do meio que determinam a velocidade com a qual a onda pode se propagar.
Ondas
sāo aquelas em que a vibraçāo é perpendicular à direçāo de propagaçāo da onda; exemplos incluem ondas em uma corda e ondas eletromagnéticas.
Ondas
sāo aquelas em que a vibraçāo ocorre na mesma direçāo do movimento; um exemplo sāo as ondas sonoras.
Passo 1
O enunciado pede para completar os espaços (caixinhas) de um texto sobre ondas. Há informações espalhadas pelo parágrafo que descrevem conceitos básicos: perturbação, oscilação espacial, período, frequência, relação entre comprimento de onda e frequência, amplitude e energia, ondas mecânicas e eletromagnéticas, meio e forças restauradoras, transferência de energia sem transporte de matéria, dependência da velocidade em propriedades do meio, e os tipos transversal e longitudinal. Vou preencher cada lacuna com o termo adequado, explicando passo a passo o porquê de cada escolha e ensinando a teoria necessária para entender e lembrar na prova.
Passo 2
Primeira lacuna — “uma onda é uma perturbação
de alguma grandeza física no espaço”: o termo correto é “local”.
Explicação: quando dizemos que uma onda é uma perturbação local, queremos dizer que a perturbação começa em uma região e se espalha pelo espaço. “Local” contrapõe-se a “global”: a perturbação não ocorre instantaneamente em todo lugar. Esse é um ponto conceitual importante: a onda é uma perturbação que se propaga no espaço com velocidade finita.
Explicação: quando dizemos que uma onda é uma perturbação local, queremos dizer que a perturbação começa em uma região e se espalha pelo espaço. “Local” contrapõe-se a “global”: a perturbação não ocorre instantaneamente em todo lugar. Esse é um ponto conceitual importante: a onda é uma perturbação que se propaga no espaço com velocidade finita.
Passo 3
Segunda lacuna — “A oscilação espacial se caracteriza por seu
de onda”: o termo é “comprimento”.
Terceira e quarta lacunas — "o tempo decorrido … é denominado da onda, e é o inverso da sua
": os termos são “período” e “frequência”, respectivamente.
Explicação detalhada: para ondas periódicas é útil representar uma solução simples:
Terceira e quarta lacunas — "o tempo decorrido … é denominado
Explicação detalhada: para ondas periódicas é útil representar uma solução simples:
onde
é a amplitude,
é o comprimento de onda (a distância entre duas cristas sucessivas, medida no espaço),
é a frequência (número de oscilações por segundo) e
é o tempo. O período
é o tempo para uma oscilação completa, e a relação entre período e frequência é
Esses conceitos são padrão: comprimento de onda mede a oscilação no espaço; período e frequência medem a oscilação no tempo.
Passo 4
Quinta, sexta e sétima lacunas — “o
de onda e a
estão relacionadas pela
com que a onda se propaga.”: os termos são, nessa ordem, “comprimento”, “frequência” e “velocidade”.
Explicação e fórmula: a relação básica entre comprimento de onda , frequência
e velocidade de propagação
é
Explicação e fórmula: a relação básica entre comprimento de onda
Interpretação prática: se a frequência aumenta e a velocidade do meio fica fixa, o comprimento de onda diminui proporcionalmente; se a velocidade aumenta mantendo
fixo,
aumenta. Na prova é comum usar essa fórmula para ligar medidas espaciais e temporais.
Passo 5
Oitava lacuna — “A energia da onda está relacionada com a * oscilação da grandeza física no espaço ao quadrado.”: o termo é “amplitude”.
Explicação quantitativa: para muitas ondas (p. ex., ondas em corda, ondas sonoras em regime linear, ondas eletromagnéticas), a energia transportada pela onda é proporcional ao quadrado da amplitude. Escrevemos geralmente
Explicação quantitativa: para muitas ondas (p. ex., ondas em corda, ondas sonoras em regime linear, ondas eletromagnéticas), a energia transportada pela onda é proporcional ao quadrado da amplitude. Escrevemos geralmente
onde
é a amplitude (o máximo deslocamento da grandeza oscilante). Na prática, dobrar a amplitude faz a energia crescer por um fator quatro — lembre-se disso na hora da prova.
Passo 6
Nona lacuna — “os campos de tensāo e deformaçāo oscilam em torno de um
mecânico.”: o termo é “equilíbrio”.
Décima lacuna — “Uma onda mecânica é uma deformação local em algum * físico”: o termo é “meio”.
Explicação: em ondas mecânicas cada partícula do meio oscila em torno de sua posição de equilíbrio. O meio (por exemplo, uma corda, a coluna de ar, um sólido) é aquilo que sofre deformação local e transmite a perturbação. “Meio” é o nome técnico usado para aquilo que permite a transmissão de forças entre vizinhos.
Décima lacuna — “Uma onda mecânica é uma deformação local em algum
Explicação: em ondas mecânicas cada partícula do meio oscila em torno de sua posição de equilíbrio. O meio (por exemplo, uma corda, a coluna de ar, um sólido) é aquilo que sofre deformação local e transmite a perturbação. “Meio” é o nome técnico usado para aquilo que permite a transmissão de forças entre vizinhos.
Passo 7
Décima primeira e décima segunda lacunas — “As ondas
* podem se propagar no vácuo, já as ondas
* só existem em um meio…”: os termos são “eletromagnéticas” e “mecânicas”, respectivamente.
Explicação: ondas eletromagnéticas (luz, micro-ondas, ondas de rádio) não precisam de matéria para existir; propagam-se no vácuo. Ondas mecânicas (sonoras, em cordas, em molas) exigem um meio material porque são baseadas em forças entre partículas do meio.
Explicação: ondas eletromagnéticas (luz, micro-ondas, ondas de rádio) não precisam de matéria para existir; propagam-se no vácuo. Ondas mecânicas (sonoras, em cordas, em molas) exigem um meio material porque são baseadas em forças entre partículas do meio.
Passo 8
Décima terceira lacuna — “deformação é capaz de produzir forças de
através das quais elas viajam”: o termo é “restauração” (ou “restauradoras”).
Décima quarta lacuna — “podem transferir de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja transferida”: o termo é “energia”.
Explicação: em ondas mecânicas, quando uma partícula é deslocada, forças restauradoras (como a força elástica) atuam puxando-a de volta; essas forças transmitem a perturbação para partículas vizinhas. A onda transporta energia através do meio sem transportar matéria: as partículas apenas vibram localmente.
Décima quarta lacuna — “podem transferir
Explicação: em ondas mecânicas, quando uma partícula é deslocada, forças restauradoras (como a força elástica) atuam puxando-a de volta; essas forças transmitem a perturbação para partículas vizinhas. A onda transporta energia através do meio sem transportar matéria: as partículas apenas vibram localmente.
Passo 9
Décima quinta e décima sexta lacunas — “No caso de ondas mecânicas, são as propriedades
(ligadas à massa) e
do meio que determinam a velocidade…”: os termos são “inércia” e “elasticidade” (ou “rigidez”).
Explicação com exemplo: de forma geral a velocidade de uma onda mecânica depende da razão entre uma propriedade elástica (que fornece a força restauradora) e uma propriedade inercial (ligada à massa). Em muitos casos:
Explicação com exemplo: de forma geral a velocidade de uma onda mecânica depende da razão entre uma propriedade elástica (que fornece a força restauradora) e uma propriedade inercial (ligada à massa). Em muitos casos:
Exemplo concreto — corda: a velocidade de onda em uma corda tensa é
onde
é a tensão (propriedade elástica) e
é a massa por unidade de comprimento (propriedade inercial). Memorize esse padrão: elasticidade em cima, inércia embaixo, com raiz quadrada.
Passo 10
Décima sétima lacuna — “Ondas
são aquelas em que a vibração é perpendicular à direção de propagação”: o termo é “transversais”.
Décima oitava lacuna — “Ondas são aquelas em que a vibração ocorre na mesma direção do movimento”: o termo é “longitudinais”.
Explicação e exemplos: exemplos de ondas transversais são as ondas numa corda e as ondas eletromagnéticas (campo elétrico e magnético oscilam perpendicularmente à direção de propagação). Exemplo de onda longitudinal é o som em fluidos: partículas do fluido se comprimem e rarefazem na direção de propagação.
Décima oitava lacuna — “Ondas
Explicação e exemplos: exemplos de ondas transversais são as ondas numa corda e as ondas eletromagnéticas (campo elétrico e magnético oscilam perpendicularmente à direção de propagação). Exemplo de onda longitudinal é o som em fluidos: partículas do fluido se comprimem e rarefazem na direção de propagação.
Resposta
local
comprimento
período
frequência
comprimento
frequência
velocidade
amplitude
equilíbrio
meio
eletromagnéticas
mecânicas
restauração
energia
inércia
elasticidade
transversais
longitudinais
comprimento
período
frequência
comprimento
frequência
velocidade
amplitude
equilíbrio
meio
eletromagnéticas
mecânicas
restauração
energia
inércia
elasticidade
transversais
longitudinais