CFQ - Período e Frequência de uma Onda

Referir as Caraterísticas das Ondas

Identificar Amplitude, Comprimento de Onda, Período e Frequência da Onda

1. Definir Amplitude e Comprimento de Onda da Onda
2. Definir Período, Frequência e Velocidade de Propagação da Onda
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4. Amplitude de uma Onda:
5. Ao afastamento máximo que se verifica em relação à posição de equilíbrio dá-se o nome de amplitude (A). Corresponde à distância entre uma crista da onda, ou de um ventre, e aposição de equilíbrio.
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7. Amplitude: (A
8. É o valor máximo que a perturbação atinge numa crista (ou num ventre). Corresponde à distância entre a crista ou o ventre e a posição de equilíbrio. A Unidade do Sistema Internacional de Unidades (SI) da amplitude pode ser o metro (m), o Pascal (Pa), etc., de acordo com a unidade adequada da grandeza que é perturbada
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12. É importante referir que nem sempre a posição de equilíbrio é coincidente com a origem do referencial:
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14. Comprimento de Onda (cdo) de uma Onda.
15. A representação gráfica de uma onda periódica permite evidenciar as suas principais características. Por exemplo, facilmente se pode identificar uma oscilação completa ou ciclo
16. 
17. No caso da representação gráfica da onda ser em função da distância relativa à direcção de propagação da onda, designa-se de comprimento de onda (cdo) ao comprimento do ciclo. Corresponde à distância entre dois pontos, nos quais as características da onda se repetem. Representa-se pela letra 
    λ do alfabeto gregoque se lê LAMBDA
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20. Comprimento de Onda: (λ)
21. É a distância entre duas cristas, ou dois ventres, consecutivos. Corresponde à distância entre dois pontos, nos quais as características da onda se repetem. A unidade (SI) do comprimento de onda é o metro (m).
22. 
23. Numa mola em hélice, a amplitude e o comprimento de onda podem ser facilmente observados entre as zonas de alongamento, relaxamento e compressão

Mola em hélice - Amplitude (A) e Comprimento de onda de uma onda transersal

Mola em Hélice - Amplitude e comprimento de onda de uma onda Longitudinal

Período (T) de uma Onda:

Como se vê acima, a representação gráfica das ondas pode ser efectuada em função da distância de propagação. Mas esta pode também ser efectuada em função do tempo de propagação, pois o conceito de ciclo (oscilação completa) é extensível ao tempo de propagação da onda.

No caso da representação gráfica da onda ser em função do tempo relativa à propagação da onda, designa-se de período da onda (T) ao comprimento do ciclo. Corresponde ao intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa ou ciclo. Representa-se pela letra T.

Período de uma Onda

Período: (T)

É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa ou ciclo. A unidade (SI) do período é o segundo (s).

Fase de um ponto da Onda:

Quando se fala da fase de um ponto da onda, refere-se com este termo (fase), à característica desse ponto da onda em termos da sua altura relativamente à amplitude e à variação em relação à posição de equilíbrio. Assim, dois pontos estão na mesma fase se estes se encontram à mesma altura e ascendentes ou descendentes relativamente à posição de equilíbrio:

A fase é uma propriedade observável, quer a representação da onda seja feita em função da distância de propagação da onda, quer esta seja feita em função do seu tempo de propagação:

Frequência (f) de uma Onda:


A Frequência (f) de uma onda é o número de oscilações completas ou ciclos produzidos em cada unidade de tempo. Em homenagem ao físico alemão Heinrich Rudolf Hertz, a unidade de frequência, no SI, é o hertz (Hz). A frequência de uma onda é determinada pela fonte emissora e não se modifica durante a sua propagação, sendo que a representação gráfica das ondas permite determinar as respectivas frequências. Um hertz corresponde à frequência de uma oscilação completa em cada segundo.

Frequência de uma Onda (f)

Frequência: (f)

É o número de oscilações completas ou ciclos produzidos em cada unidade de tempo. A unidade (SI) da frequência é o Hertz (Hz). A frequência é por vezes representada pela letra υ.

Observando a representação das duas ondas com diferentes frequências, facilmente se conclui que, quanto maior é a frequência da onda, menor é o seu período.

Calcular: Frequência de uma Onda

• A frequência e o período são inversamente proporcionais:

f=1/T   T=1/f

f - Frequência da onda (Hz)

T - Período da onda (s)

Por outro lado, quanto maior é o período da onda, menor é a sua frequência.

• Quanto maior a frequência da onda, menor é o seu período.
• Quanto maior o período da onda, menor é a sua frequência.
Velocidade de Propagação de uma Onda: (v ou c)


A velocidade de propagação de uma onda, representa-se pela letra v e no caso da luz pela letra c, é uma medida da rapidez de propagação da onda num determinado meio.

Velocidade de Propagação: (v ou c)

É uma medida da rapidez de propagação da onda num determinado meio. Calcula-se pelo quociente entre a distância percorrida pela onda (d) e o intervalo de tempo (Δt) que demora a percorrê-la. A unidade (SI) da velocidade de propagação é o metro por segundo (m/s).

A velocidade de propagação é uma grandeza física caraterística da onda, mas depende do meio onde esta se propaga.

Calcular: Velocidade de Propagação

v=d/Δt(3)

v - Velocidade de propagação da onda (m/s)

d - Distância de propagação percorrida pela onda (m)

Δt - Intervalo de tempo de propagação da onda (s)

Para qualquer onda, numa oscilação completa, a onda percorre uma distância λ (comprimento de onda) num intervalo de tempo T (período).

Assim, tem-se que d = λ e Δt = T, pelo que a expressão da velocidade de propagação de uma onde pode escrever-se com base no cdo e no período.



• O comprimento de onda (λ) é a distância percorrida pela onda durante um período (T).
Calcular: Velocidade de Propagação

v=λ/T

v - Velocidade de propagação da onda (m/s)
λ - Comprimento de onda da onda (m)

T - Período da onda (s)

Atendendo a que a frequência é o inverso do período (f = 1/T), a expressão anterior pode escrever-se:

v=λ×f(5)

v - Velocidade de propagação da onda (m/s)

λ - Comprimento de onda da onda (m)

f - Frequência da onda (Hz)

No esquema que se segue pode determinar-se a velocidade de propagação de uma onda com base em qualquer uma das expressões matemáticas:

As ondas, quer sejam transversais, quer sejam longitudinais, são caracterizadas pelas mesmas grandezas físicas: A amplitude, o comprimento de onda, o período, a frequência e a velocidade de propagação da onda. Duas ondas podem ter algumas características comuns e diferirem noutras: 

• Quanto maior a frequência da onda, menor é o seu comprimento de onda.

• Quanto maior o comprimento de onda da onda, menor é a sua frequência.