Ondas

Se a onda oscilar mais vezes por segundo, as cristas ficam mais próximas?

Perfil de uma onda e oscilação de um ponto fixox (m)y (m)02468-2,4-0,80,82,4P: x = 2 mpropagaçãoλ = 4 mO ponto oscila; o perfil avança. Escalas x e y diferentes.
Animação a 0,5× · modelo simplificado
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Uma comparação de cada vez

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Separar a oscilação de um ponto da propagação do perfil e comparar amplitude, frequência e comprimento de onda.

Comparação 1 de 3

Seguir um ponto do meio

Começa com amplitude de 1 m, frequência de 1 Hz e rapidez de 4 m/s. Reproduz ou avança o tempo: o ponto em x = 2 m sobe e desce, sem avançar na horizontal.

Uma oscilação demora 1 s e duas cristas vizinhas distam 4 m. O ponto não acompanha a crista.

Como ler este desenho

x mede a posição ao longo do meio e y mede o afastamento do equilíbrio, ambos em metros, com escalas diferentes. A curva verde é o perfil num instante. O ponto lilás permanece em x = 2 m; a linha vertical mostra onde ele oscila. λ compara posições no mesmo instante; T compara instantes no mesmo ponto. A seta indica propagação para a direita.

Do desenho ao gráfico

O que muda? Vamos comparar.

Uma linha mostra a relação entre grandezas. O ponto marca a tua escolha ou o instante da animação. Lê primeiro os nomes e as unidades dos eixos.

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Ler o gráfico

Atual: linha contínua. Guardada: tracejada. Desliza para veres os pormenores.

Uma experiência de cada vez

Guarda. Muda. Compara.

Guarda os valores atuais, muda uma grandeza e observa as duas linhas no mesmo gráfico. A linha guardada é tracejada. A tentativa fica neste navegador.

Comparar os valores escolhidos

E se… Duplica a frequência mantendo a rapidez. Compara o período e a distância entre cristas. Depois duplica a amplitude.

O que está a acontecer?

A onda transporta uma perturbação. Cada ponto oscila, enquanto o perfil se propaga para a direita.

A amplitude é o maior afastamento da posição de equilíbrio. A frequência conta oscilações por segundo e o período mede o tempo de uma oscilação. O comprimento de onda é a distância entre duas cristas vizinhas. Num meio com a mesma rapidez de propagação, aumentar a frequência reduz essa distância.

v = λf · T = 1/f

A — amplitude (m) · f — frequência (Hz) · v — rapidez (m/s) · λ — comprimento de onda (m) · T — período (s)

O modelo e os seus limites

Onda sinusoidal transversal ideal, sem atenuação, a propagar-se para a direita: y = A sin[2π(x/λ − ft)]. Os eixos x e y têm escalas diferentes. O ponto assinalado está fixo em x = 2 m e oscila na vertical; não viaja com a onda.

Põe a tua ideia à prova

3 perguntas
1Uma onda tem rapidez de 4 m/s e frequência de 2 Hz. Qual é o comprimento de onda?

2Se duplicares apenas a amplitude de uma onda, o período…

3O ponto do meio assinalado em x = 2 m, nesta onda transversal…