Vestibular · Física · 6 min
Ondas: frequência, comprimento de onda e velocidade
Quase todas as questões de ondulatória usam uma única equação, v = λ · f, e uma regra: quando a onda muda de meio, a frequência não muda. Entendendo essas duas ideias, você resolve a maioria dos exercícios.
Grandezas da onda
Onda é uma perturbação que se propaga transportando energia, sem transportar matéria.
| Grandeza | Símbolo | Unidade | O que é |
|---|---|---|---|
| Frequência | f | Hz (oscilações por segundo) | Quantas oscilações a fonte faz por segundo |
| Período | T | s | Tempo de uma oscilação completa; T = 1/f |
| Comprimento de onda | λ | m | Distância entre duas cristas consecutivas |
| Velocidade | v | m/s | Rapidez com que a onda se propaga no meio |
Calculando a frequência
Frequência = número de oscilações ÷ tempo. Se a fonte faz 12 oscilações em 3 s, f = 4 Hz.
A frequência é imposta pela fonte. Quem decide quantas vezes por segundo a corda sobe e desce é a mão ou o motor que a agita.
Equação fundamental: v = λ · f
Em um meio, a velocidade da onda é o produto do comprimento de onda pela frequência. Isolando: λ = v / f.
Exemplo: f = 40 Hz e v = 320 m/s → λ = 320 / 40 = 8 m.
Mudança de meio (refração)
Ao passar de um meio para outro, a frequência se mantém, porque depende da fonte. O que muda é a velocidade e, junto com ela, o comprimento de onda.
Se a velocidade cai à metade e a frequência é a mesma, o comprimento de onda também cai à metade.
Em cordas, a velocidade depende da força de tração (F) e da densidade linear (μ): v = √(F/μ). Com densidade quatro vezes maior e mesma tração, a velocidade cai à metade.
Exemplos resolvidos
Exemplo 1
Uma onda de 30 Hz se propaga a 150 m/s. Qual é o comprimento de onda?
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- λ = v / f.
- λ = 150 / 30 = 5 m.
Resposta: 5 m
Exemplo 2
Uma fonte produz ondas de 10 Hz em uma corda onde v = 16 m/s. A onda passa para um trecho em que a velocidade cai à metade. Qual é o novo comprimento de onda?
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- A frequência não muda na troca de meio: continua 10 Hz.
- Nova velocidade: 16 ÷ 2 = 8 m/s.
- λ = v / f = 8 / 10 = 0,8 m.
Resposta: 0,8 m
Erros comuns
- Achar que a frequência muda quando a onda troca de meio.
- Confundir período (segundos) com frequência (hertz).
- Dividir na ordem errada: λ = v / f, e não f / v.
- Pensar que a onda transporta matéria; ela transporta energia.
Resumo para revisar
- f = oscilações ÷ tempo; T = 1/f.
- v = λ · f.
- Na mudança de meio, f fica igual; v e λ mudam juntos.
- Em cordas, v = √(F/μ).
Teste o que você aprendeu
Questões do banco do NabuLab sobre Ondas. Responda antes de abrir a resposta.
Questão 1 · Iniciante
Uma fonte faz uma corda completar 6 oscilações a cada segundo. Qual é a frequência da onda produzida?
- A6 Hz
- B1/6 Hz
- C36 Hz
- D0,6 Hz
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Resposta: 6 Hz
Frequência é o número de oscilações por unidade de tempo. Se ocorrem 6 oscilações em 1 s, f=6 Hz.
Questão 2 · Médio
Uma onda periódica de frequência 50 Hz se propaga por uma corda com velocidade de 200 m/s. Qual é seu comprimento de onda?
- A4 m
- B0,25 m
- C250 m
- D10 000 m
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Resposta: 4 m
Usando v=λf, temos λ=v/f=200/50=4 m.
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Monte um simulado de Física, responda sem ver o gabarito e use a correção comentada para saber o que revisar.