O que é uma onda?
Uma onda é uma perturbação que se propaga transportando energia — nunca matéria. Sacudir uma corda, jogar uma pedra na água ou falar em voz alta: todas essas ações criam ondas.
| Classificação | Tipos | Exemplos |
|---|---|---|
| Quanto à natureza | Mecânicas × Eletromagnéticas | Som × Luz, rádio, raios X |
| Quanto à direção | Transversais × Longitudinais | Corda × Som no ar |
| Quanto à propagação | Unidimensionais, bi ou tridimensionais | Corda, superfície da água, som no ar |
Grandezas de uma onda
Comprimento de onda (λ)
Distância entre duas cristas consecutivas. Medido em metros.
Frequência (f)
Quantas oscilações por segundo. Medida em hertz (Hz).
Período (T)
Tempo de uma oscilação completa. T = 1/f.
Amplitude (A)
Altura máxima da onda — relacionada à energia transportada.
Equação fundamental
v = λ · f
A velocidade de propagação depende do meio.
Som — a onda que ouvimos
Som é uma onda mecânica longitudinal: precisa de um meio (ar, água, sólido) para se propagar. No vácuo, não há som. As qualidades fisiológicas:
| Qualidade | Grandeza física | Exemplo |
|---|---|---|
| Altura | Frequência | Grave (baixa) × Agudo (alta) |
| Intensidade | Amplitude | Sussurro × Grito (medida em dB) |
| Timbre | Forma da onda | Piano × Violino tocando a mesma nota |
Velocidade do som no ar (20 °C): ≈ 340 m/s. Na água: ≈ 1 500 m/s. No aço: ≈ 5 000 m/s — quanto mais denso e coeso o meio, mais rápido o som viaja.
Luz e óptica geométrica
A luz é uma onda eletromagnética — se propaga no vácuo com velocidade c = 3·10⁸ m/s. A óptica geométrica trata a luz como raios e estuda dois fenômenos principais:
Reflexão
Ângulo de incidência = ângulo de reflexão (em relação à normal).
Exemplo: espelhos.
Refração (Snell)
n₁ · sen(θ₁) = n₂ · sen(θ₂)
Exemplo: canudo "quebrado" no copo.
Para espelhos esféricos e lentes vale a equação de Gauss:
1/f = 1/p + 1/p'
f = distância focal · p = objeto · p' = imagem
Efeito Doppler
Quando fonte e observador se movem em relação um ao outro, a frequência percebida muda. Uma ambulância se aproximando parece ter som mais agudo; ao se afastar, mais grave. O mesmo fenômeno explica o redshift das galáxias e a expansão do universo.
Erro clássico do ENEM: confundir refração (mudança de meio) com reflexão (volta ao meio original), ou dizer que "a onda transporta matéria". Também é comum errar a equação de Gauss ao esquecer o sinal negativo de imagens virtuais.
Exercícios resolvidos
Exercício 1. Uma onda tem frequência de 200 Hz e comprimento de onda de 1,7 m. Qual a velocidade de propagação?
- Equação fundamental: v = λ · f.
- v = 1,7 · 200.
Resposta: v = 340 m/s (velocidade típica do som no ar)
Exercício 2. Um trovão é ouvido 6 s após o relâmpago. A que distância caiu o raio? (v_som ≈ 340 m/s)
- A luz chega quase instantaneamente; o som viaja com velocidade finita.
- d = v · t → d = 340 · 6.
Resposta: d = 2 040 m ≈ 2 km
Exercício 3. Uma onda no mar tem período de 4 s e comprimento de onda de 8 m. Qual sua velocidade?
- Frequência: f = 1/T = 1/4 = 0,25 Hz.
- v = λ · f = 8 · 0,25.
Resposta: v = 2 m/s
Exercício 4. Um espelho côncavo tem raio de curvatura de 40 cm. Qual sua distância focal?
- Para espelhos esféricos: f = R/2.
- f = 40 / 2.
Resposta: f = 20 cm
Exercício 5. A luz vai do ar (n = 1) para o vidro (n = 1,5). Se a velocidade no ar é 3·10⁸ m/s, qual a velocidade no vidro?
- Índice de refração: n = c / v → v = c / n.
- v = 3·10⁸ / 1,5.
Resposta: v = 2·10⁸ m/s
Exercícios para praticar
1. O que diferencia onda mecânica de onda eletromagnética?
2. Equação fundamental das ondas.
3. Diferença entre onda transversal e longitudinal.
4. Qual a velocidade da luz no vácuo?
5. O que é refração?
6. Enuncie a lei da reflexão.
7. O que é o efeito Doppler?
8. Para que serve a fórmula 1/f = 1/p + 1/p'?
Ferramentas relacionadas
Perguntas frequentes
Toda onda transporta matéria?
Não. Ondas transportam energia (e informação), mas não matéria. Uma rolha na água sobe e desce quando uma onda passa, mas não é carregada com ela.
Por que o céu é azul?
A luz do sol contém todas as cores. Ao atravessar a atmosfera, os comprimentos de onda menores (azul) são espalhados com mais intensidade pelas moléculas do ar — fenômeno chamado espalhamento de Rayleigh.
Qual a diferença entre som grave e agudo?
É a frequência: sons graves têm baixa frequência (ex.: 60 Hz), agudos têm alta frequência (ex.: 4 000 Hz). Ouvidos humanos captam de ~20 Hz a 20 000 Hz.
Por que enxergamos as cores?
A cor é a frequência da luz refletida pelo objeto. Uma folha verde absorve todas as frequências e reflete apenas a faixa correspondente ao verde.
O que estuda a óptica geométrica?
A óptica geométrica trata a luz como raios retilíneos e estuda reflexão, refração, espelhos, lentes e formação de imagens — ignorando efeitos ondulatórios como interferência e difração.
Sobre este conteúdo
Última atualização: Julho de 2026 · Responsável: Equipe SóCalculadora · Papel editorial no cluster: módulo conceitual da Trilha de Física Básica — apresenta a Física de ondas (mecânicas e eletromagnéticas), som, luz e princípios da óptica geométrica, integrando reflexão, refração e efeito Doppler.
Metodologia: Definições e fórmulas alinhadas à matriz do ENEM e BNCC (Ciências da Natureza). Uso da equação fundamental v = λ · f, lei de Snell (n₁ sen θ₁ = n₂ sen θ₂) e equação de Gauss para espelhos e lentes. Conteúdo revisado conforme política editorial.
Fontes técnicas: INEP (matriz do ENEM), Halliday, Resnick & Walker — Fundamentos de Física (vol. 4), Ramalho, Nicolau & Toledo — Os Fundamentos da Física, INMETRO (Sistema Internacional de Unidades).
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