Ondas Mecânicas #2

Para o entendimento básico das características básicas de todas essas ondas, iniciamos o nosso estudo pelas ondas mecânicas. Quando deixamos cair uma pedra em um lago, sua energia cinética é transferida para as partículas adjacentes da água, em forma de pressão, formando o que se convencionou chamar de "onda mecânica". Essa onda mecânica se desloca como um círculo em expansão. Imaginando várias pedras caindo em intervalos regulares, poderemos visualizar a criação de uma série de círculos concêntricos, todos se deslocando da mesma forma que o primeiro.

Quanto maior a freqüência de pedras caindo, maior será o número de ondas em um mesmo intervalo de tempo, o que definirá a freqüência dessas ondas. Assim se jogarmos trinta pedras em um minuto, teremos trinta cristas de onda em um intervalo de um minuto, o que nos dará a freqüência de 30 ondas por minuto. Quanto maiores forem as pedras, ou quanto maior a força com que essas pedras são lançadas sobre a água, maior a altura dessas ondas, o que vai definir outro parâmetro básico e comum a todas as ondas, que é a sua altura, intensidade ou nível.

Visualize essas ondas transversalmente e analise as suas características:





A = amplitude da onda = a unidade de medida depende do tipo da onda: do mar = metros; sonora = (dB) decibéis; eletromagnética = (v) volts; etc...;

B (em espaço) = comprimento da onda = normalmente em metros, múltiplos e submúltiplos;

B (em tempo) = Período da onda = em segundos, múltiplos e submúltiplos;

Nota: a freqüência da onda é o número de ondas inteiras (ou ciclos) em uma unidade de tempo, por exemplo: se em um segundo tivermos 30 ondas inteiras, a freqüência será de 30 ciclos por segundo, o que eqüivale a 30 hertz (30Hz), já que a unidade Hertz, significa ciclos por segundo.

Com essa mesma visualização transversal nosso cérebro cria a exata impressão de que estamos observando o deslocamento de uma massa d’água na direção contrária à sua origem. Se isso fosse verdade, as praias estariam inundadas da água do mar e os oceanos estariam se esvaziando a cada onda que chegasse à praia...

Outro exemplo experimental que podemos utilizar para essa visualização é o da bola de bilhar. Se enfileirarmos diversas bolas de bilhar em linha reta em uma mesa, todas as bolas encostadas umas nas outras, e dermos uma tacada na primeira, apenas a última sofrerá o deslocamento da tacada. Todas as outras continuarão paradas. O que houve? A energia do choque da tacada foi transmitida da primeira à última bola e só a última, por não ter qualquer resistência, deslocou-se.

No mar ocorre o mesmo. As moléculas vão se chocando e só as últimas se deslocam em direção à praia, mas logo voltam pela ação da gravidade. É o choque entre as moléculas da água que vai transmitindo a energia cinética da primeira pedra até alcançar a última molécula naquela direção, ou seja, a propagação das ondas na água é feita pela troca de energia entre as moléculas da água. Largando uma rolha com um peso na superfície da água podemos observar seu deslocamento vertical e comprovar o que estamos estudando. O objeto na superfície da água só sofrerá algum deslocamento se impelido por ventos de superfície, correntes marítimas, etc..., mas nunca pelo efeito da "onda".

Elas são as que consideramos menos misteriosas, principalmente por termos a possibilidade de visualizar seu comportamento com mais facilidade que as demais, e por não apresentarem características imprevisíveis. As ondas mecânicas transmitem uma certa intensidade de força mecânica quando atingem, por exemplo, o tímpano da pessoa. O meio de transmissão dessas ondas são as moléculas dos líquidos, do ar atmosférico, ou das matérias sólidas, como por exemplo o barbante esticado em um telefone de lata, usado em brincadeiras infantis, ou as moléculas do trilho da linha férrea, quando encostamos o ouvido para verificar se já vem o trem. O meio estará estável até que alguma força mecânica o atinja, iniciando a formação da onda. O que ocorre na água também acontece no ar. Nesse caso as vibrações das cordas vocais ou das cordas de um violão, por exemplo, alteram a estabilidade da massa de ar atmosférico, formando a onda sonora, que, embora seja idêntica a onda do mar, não pode ser vista, por não sermos capazes de ver a massa de ar atmosférico.

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