Ondas transversais e longitudinais, a diferença?

Fenômenos relacionados a vibrações, sons e ondas costumam ocorrer ao nosso redor. Basta dizer as vibrações de um terremoto, o som do canto dos pássaros e as ondas da água do mar. Nesta discussão, vamos nos familiarizar mais com o último fenômeno, a saber, ondas.

Então, o que se entende por ondas? Ondas são vibrações que se propagam. Por exemplo, uma criança amarra a ponta de uma corda a um galho de árvore. Em seguida, a criança vibra a outra extremidade da corda para cima e para baixo regularmente. Pode-se observar que com o tempo a vibração se propaga ao longo da corda até chegar ao final da corda que é amarrada e forma ondas.

Desta ilustração, obtemos a definição de que a propagação de uma vibração é chamada de onda.

A forma ideal de onda seguirá o movimento sinusóide. Além da radiação eletromagnética e, possivelmente, da radiação gravitacional, que pode viajar através do vácuo, as ondas também existem em um meio (que devido à mudança na forma pode produzir uma força de mola), onde podem viajar e mover energia de um lugar para outro sem causar as partículas do meio. mover-se permanentemente; ou seja, não há movimento de massa.

Um meio é linear se as diferentes ondas em qualquer ponto do meio puderem ser somadas; limitado se for limitado, caso contrário, é denominado "infinito"; uniformes se suas características físicas não mudarem em pontos diferentes; isotrópico se suas características físicas forem "iguais" em direções diferentes.

Com base na direção de propagação e direção da vibração, as ondas são agrupadas em dois tipos, a saber, ondas transversais e ondas longitudinais.

Ondas transversais

Ondas transversais são ondas cuja direção de propagação é perpendicular à direção da vibração.

Por exemplo, uma criança vibra uma corda que termina em uma árvore de modo que as ondas se formem na corda, conforme mostrado. Pode-se observar que as ondas formadas na corda são ondas transversais, onde a direção de propagação é perpendicular à direção da vibração.

ondas transversais

As ondas transversais geralmente ocorrem em sólidos elásticos; oscilação, neste caso, é o deslocamento da partícula sólida para longe de sua posição relaxada, na direção perpendicular à propagação da onda. Como o deslocamento corresponde à deformação de cisalhamento local do material, a onda transversal dessa propriedade é chamada de onda de cisalhamento. Na sismologia, as ondas de cisalhamento também são chamadas de ondas secundárias ou ondas S.

(Leia também: Compreendendo a diferença de vibração e onda)

Existem vários exemplos de ondas transversais, incluindo ondas em cordas e ondas de luz.

Ondas longitudinais

Em contraste com as ondas transversais, as ondas longitudinais são ondas cuja direção de propagação é paralela à direção da vibração.

Por exemplo, uma mola com uma extremidade limitada horizontalmente está em equilíbrio. Em seguida, ele é puxado e liberado, causando vibrações e ondas na primavera. Pode-se observar que as ondas formadas na mola são ondas longitudinais onde a direção de propagação é paralela à direção da vibração.

ondas longitudinais

As ondas longitudinais incluem ondas sonoras (vibrações na pressão, deslocamento de partículas e velocidade das partículas propagadas em um meio elástico) e ondas P sísmicas (criadas por terremotos e explosões). Em uma onda longitudinal, o deslocamento da mídia é paralelo à propagação da onda. Ondas ao longo de uma execução Slinky alongada, onde a distância entre as bobinas aumenta e diminui, é uma boa visualização e contrasta com as ondas retas ao longo das cordas oscilantes transversais do violão.

Existem vários exemplos de ondas longitudinais, incluindo ondas em nascentes e ondas sonoras.