Visualizador de ondas / frequências
Visualize a interferência de ondas com duas fontes ajustáveis. Veja padrões construtivos e destrutivos em tempo real.
Onda 1
Onda 2
O que é uma calculadora de ondas?
As ondas são perturbações que transferem energia através de um meio (ou através do espaço, no caso das ondas eletromagnéticas). As três propriedades fundamentais das ondas são a frequência (f, em hertz), o comprimento de onda (λ, em metros) e a velocidade de propagação (v, em metros por segundo). Estão relacionadas pela equação: v = f × λ. Se conhecer dois, pode calcular o terceiro.
Esta relação aplica-se a todos os tipos de ondas: ondas sonoras, ondas luminosas, ondas aquáticas, ondas de rádio e ondas sísmicas. A velocidade de propagação depende do meio — o som viaja a cerca de 343 m/s no ar, mas a 1.480 m/s na água. A luz viaja a aproximadamente 300.000.000 m/s no vácuo.
Propriedades das ondas
- Frequência: quantos ciclos completos passam por um ponto por segundo. Medida em hertz (Hz). Audição humana: 20 Hz a 20.000 Hz.
- Comprimento de onda: a distância entre dois pontos idênticos consecutivos numa onda (como crista a crista). Varia de picómetros (raios gama) a quilómetros (ondas de rádio).
- Amplitude: o deslocamento máximo a partir da posição de repouso. Determina a energia e a intensidade da onda (volume para o som, brilho para a luz).
- Período: o tempo para um ciclo completo. T = 1/f. Uma onda sonora de 440 Hz (lá do concerto) tem um período de cerca de 2,27 milissegundos.
Como utilizar esta ferramenta
Introduza dois dos três valores: frequência, comprimento de onda e velocidade de propagação. A calculadora resolve para o terceiro e também apresenta o período. Para ondas eletromagnéticas, a velocidade é predefinida para a velocidade da luz. Para ondas sonoras, selecione o meio (ar, água, aço) para usar a velocidade adequada.
O espectro eletromagnético
As ondas eletromagnéticas abrangem um enorme intervalo de frequências: ondas de rádio (abaixo de 300 GHz), micro-ondas (300 MHz a 300 GHz), infravermelho (300 GHz a 400 THz), luz visível (400 a 790 THz), ultravioleta (790 THz a 30 PHz), raios X (30 PHz a 30 EHz) e raios gama (acima de 30 EHz). Todas viajam à velocidade da luz no vácuo, mas têm comprimentos de onda e propriedades muito diferentes.
Perguntas frequentes
Por que o som viaja mais depressa na água do que no ar?
O som é uma onda mecânica — viaja com as partículas a empurrarem as vizinhas. As moléculas de água estão muito mais próximas e mais firmemente unidas do que as moléculas de ar, pelo que o impulso se transfere mais rapidamente. Em geral, o som viaja mais depressa nos sólidos (aço: 5.960 m/s), mais devagar nos líquidos (água: 1.480 m/s) e mais devagar ainda nos gases (ar: 343 m/s).
O que é o efeito Doppler?
O efeito Doppler é a variação da frequência observada quando a fonte e o observador se movem um em relação ao outro. Uma sirene de ambulância em aproximação soa com um tom mais alto (comprimento de onda comprimido, frequência maior) e uma em afastamento soa com um tom mais baixo (comprimento de onda alargado, frequência menor). O mesmo efeito aplica-se à luz — os objetos em aproximação parecem deslocados para o azul e os em afastamento parecem deslocados para o vermelho.