Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Teste seus conhecimentos sobre os fenômenos ondulatórios com nossa lista de exercícios! São 10 questões do Enem com gabarito e um resumo para você revisar!

Ondulatória é um conteúdo de Física que cai cada vez mais nas questões do Enem. Por isso, preparamos um resumo e uma lista de exercícios sobre fenômenos ondulatórios. Relembre quais são as características básicas da reflexão, refração, difração, interferência, polarização e efeito doppler!

Introdução sobre ondas

Antes de revisar os fenômenos ondulatórios é importante que você lembre das principais características das ondas. Nesta videoaula, o professor Tonho fala sobre a classificação das ondas, quais seus elementos e a principal equação da ondulatória:

Imagine que uma onda se propaga em um certo meio e, porventura, encontra algum obstáculo ou um outro meio. Essa onda irá interagir com esses obstáculos ou diferentes meios e isso acaba gerando nelas alguns comportamentos específicos. Esses comportamentos são chamados de fenômenos ondulatórios.

  • Reflexão: a onda encontra um obstáculo, bate e volta para o mesmo meio de propagação, podendo ocorrer mudança na fase da onda.
  • Refração: a onda muda de meio de propagação, mudando a sua velocidade, o seu comprimento de onda e mantendo a sua frequência constante.
  • Difração: a onda contorna ou desvia um determinado obstáculo, desde que o comprimento da onda seja maior ou igual ao tamanho do obstáculo em questão.
  • Interferência: duas ondas se encontram, sendo que após o encontro as ondas continuam a sua propagação normalmente.
  • Polarização: ocorre quando uma onda vibra em várias direções e tem uma delas selecionada. Enquanto isso, as vibrações das demais direções são impedidas de passar por um dispositivo chamado de polarizador. Esse fenômeno só ocorre com ondas transversais. Portanto, pode ocorrer com a luz, mas com o som não.
  • Efeito doppler: ocorre com o som e com a luz e consiste na variação (aumento ou diminuição) da frequência devido a um movimento relativo entre a fonte de ondas e o observador que capta as mesmas.

Exercícios sobre fenômenos ondulatórios

Por fim, saiba como esse conteúdo cai no Enem e nos vestibulares com a nossa lista de exercícios:

Encontrou algum erro? Avise-nos para que possamos corrigir.

As ondas são perturbações que se propagam pelo espaço sem transporte de matéria, apenas de energia.

O elemento que provoca uma onda é denominado fonte, por exemplo, uma pedra lançada nas águas de um rio gerarão ondas circulares.

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Ondas circulares na superfície de um líquido

São exemplos de ondas: ondas do mar, ondas de rádio, som, luz, raio-x, micro-ondas dentre outras.

A parte da Física que estuda as ondas e suas características é chamada de ondulatória.

Características das Ondas

Para caracterizar as ondas usamos as seguintes grandezas:

  • Amplitude: corresponde à altura da onda, marcada pela distância entre o ponto de equilíbrio (repouso) da onda até a crista. Note que a “crista” indica o ponto máximo da onda, enquanto o “vale”, representa a ponto mínimo.
  • Comprimento de onda: Representado pela letra grega lambda (λ), é a distância entre dois vales ou duas cristas sucessivas.
  • Velocidade: representado pela letra (v), a velocidade de uma onda depende do meio em que ela está se propagando. Assim, quando uma onda muda seu meio de propagação, a sua velocidade pode mudar.
  • Frequência: representada pela letra (f), no sistema internacional a frequência é medida em hertz (Hz) e corresponde ao número de oscilações da onda em determinado intervalo de tempo. A frequência de uma onda não depende do meio de propagação, apenas da frequência da fonte que produziu a onda.
  • Período: representado pela letra (T), o período corresponde ao tempo de um comprimento de onda. No sistema internacional, a unidade de medida do período é segundos (s).

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Tipos de Ondas

Quanto à natureza, há dois tipos de ondas:

  • Ondas Mecânicas: para que haja propagação, as ondas mecânicas necessitam de um meio material, por exemplo, as ondas sonoras e as ondas em uma corda.
  • Ondas Eletromagnéticas: nesse caso, não é necessário que haja um meio material para que a onda se propague, por exemplo, as ondas de rádio e a luz.

Classificação das Ondas

Segundo a direção de propagação das ondas, elas são classificadas em:

  • 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.
    Exemplo: ondas sonoras.

As ondas também podem ser classificadas de acordo com a direção de vibração:

  • Ondas Longitudinais: a vibração da fonte é paralela ao deslocamento da onda.
    Exemplo: ondas sonoras

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

  • Ondas Transversais: a vibração é perpendicular à propagação da onda.
    Exemplo: onda em uma corda.

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Fórmulas

Relação entre período e frequência

O período é o inverso da frequência.

Assim:

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Velocidade de propagação

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

A velocidade também pode ser calculada em função da frequência, substituindo o período pelo inverso da frequência.

Temos:

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

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:

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Para calcular a velocidade usamos o comprimento de onda e a frequência, assim:

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

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.

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Imagem refletida na superfície tranquila de um lago

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.

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

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.

Saiba tudo sobre:

  • Ondas Sonoras
  • Velocidade do Som
  • Velocidade da Luz
  • Energia
  • Ondas Gravitacionais
  • Fórmulas de Física

Exercícios de Vestibular

1. (ENEM - 2016)

O eletrocardiograma, exame utilizado para avaliar o estado do coração de um paciente, trata-se do registro da atividade elétrica do coração ao longo de um certo intervalo de tempo.A figura representa o eletrocardiograma de um paciente adulto, descansado, não fumante, em um ambiente com temperatura agradável. Nessas condições, é considerado normal um ritmo cardíaco entre 60 e 100 batimentos por minuto.

Com base no eletrocardiograma apresentado, identifica-se que a frequência cardíaca do paciente é

a) normal.
b) acima do valor ideal
c) abaixo do valor ideal
d) próxima do limite inferior
e) próxima do limite superior

Ver Resposta

Alternativa c) abaixo do valor ideal

2. (ENEM - 2013)

Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.

A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de

a) terem fases opostas
b) serem ambas audíveis
c) terem intensidades inversas
d) serem de mesma amplitude
e) terem frequências próximas

Ver Resposta

Alternativa e) terem frequências próximas

3. (ENEM - 2013)

Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45 km/h, e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm.

Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

a) 0,3
b) 0,5
c) 1,0
d) 1,9
e) 3,7

Ver Resposta

Alternativa c) 1,0

Que fenômeno ondulatório segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação?

Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.

Qual o nome do fenômeno que ocorre quando as ondas mudam de meio de propagação?

Refração. A refração ocorre quando, ao mudar de meio de propagação, a onda muda a sua velocidade e a sua direção, sendo “desviada”.

Que fenômeno ondulatório e aplicável apenas em ondas transversais e muda a direção de propagação da onda?

A polarização ocorre quando a onda é orientada em apenas uma direção. Isso ocorre quando a onda (que pode estar em diversas direções) passa por um polarizador e começa a vibrar na mesma direção do polarizador. Ondas de luz visível sendo polarizadas verticalmente.

Qual fenômeno ondulatório e o principal responsável pela mudança na direção de propagação dessas ondas?

O fenômeno ondulatório caracterizado pela mudança de meio em que uma onda se propaga é denominado refração. Nela há a mudança de comprimento de onda e da sua velocidade, mas sua frequência se mantém constante.

Quais são os tipos de fenômenos ondulatórios?

Os fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. A reflexão ocorre quando a onda bate no obstáculo e volta até nossos olhos. A refração ocorre quando a onda muda sua velocidade de propagação se alterado o meio.