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Propagação de Ondas

Se um distúrbio é gerado em algum ponto do meio, as partes que se movimentam atuam sobre as partes vizinhas, transmitindo parte desse movimento e fazendo com que essas partes se afastem temporariamente de sua posição de equilíbrio. Dessa maneira, o distúrbio é transmitido para novas porções do meio, gerando uma propagação do movimento.

As ondas sonoras se propagam em um meio material -- sólido, líquido ou gasoso. Esse meio pode ser unidimensional, como uma corda esticada; bidimensional, como a membrana de um tambor; ou tridmensional como a atmosfera.

É importante notar que o que se propaga é o movimento e não as particulas do meio, já que estas apenas oscilam próximas às suas posições de respouso. Uma das propriedades interessantes de uma onda é que ela pode transportar energia ou informação de um lugar a outro do meio, sem que o meio seja transportado.

No gráfico abaixo, está representada um onda que se propaga da esquerda para a direita nos instantes t₁, t₂ e t₃. No entanto, uma partícula qualquer p localizada no espaço (representado pelo eixo horizontal) permanece aproximadamente na mesma posição e não se propaga com a onda.

Veja também:

Animação de Propagação de Ondas

A figura acima mostra um conjunto de esferas conectadas por meio de molas e seu comportamento em momentos sucessivos. Ao se aplicar uma força em uma das esferas, haverá um deslocamento na direção da força aplicada que se propagará pelas outras esferas. A velocidade da propagação dependerá da massa (densidade) das esferas e da rigidez (elasticidade) da mola. Neste caso, o movimento se propaga na mesma direção da força aplicada sendo portanto chamado de propagação longitudinal.

Ao se dedilhar uma corda esticada de um instrumento musical, geram-se ondas que se propagam pela corda a partir do ponto em que se aplicou o impulso na direção de suas extremidades. Nesse caso as ondas se propagam transversalmente à força aplicada (propagação transversal).

No gráfico abaixo, o cone de um alto-falante se movimenta alternadamente para frente e para trás produzindo sucessivos pulsos de compressão e rarefação de ar, que se propagam em forma de onda:

Graficamente, esse movimento de compressão e rarefação pode ser representado por uma onda, onde a parte acima do eixo horizontal representa a compressão e a parte abaixo do eixo representa a rarefação: