Ondas e Som

Uma onda é uma perturbação que se propaga transportando energia — mas sem transportar matéria junto. Esse é o ponto-chave: o que viaja é o movimento, não o material.

Pense na “ola” do estádio: a onda dá a volta na arquibancada, mas cada pessoa só levanta e senta no lugar — ninguém corre em volta do estádio. Ou uma rolha na água: passa a onda, a rolha sobe e desce, mas não vai para lugar nenhum.

As ondas se dividem em dois tipos, conforme a direção da vibração: nas transversais, o meio vibra perpendicular ao movimento da onda (a água, a luz, uma corda); nas longitudinais, o meio vibra na mesma direção em que a onda anda (o som é o exemplo clássico).

A velocidade de uma onda é o seu comprimento de onda vezes a frequência. Faz sentido: se cada ciclo tem comprimento λ e passam f ciclos por segundo, a onda avança λ·f metros a cada segundo.

Um detalhe importante: a velocidade depende do meio, não da fonte. Num mesmo meio, v é fixo — então se a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui na mesma proporção (são inversamente proporcionais). É por isso que sons agudos (alta frequência) têm comprimento de onda curto.

O som é uma onda longitudinal: um objeto que vibra (uma corda de violão, suas cordas vocais) empurra e puxa o ar, criando regiões de compressão e rarefação que se propagam até o seu ouvido. Sem um meio material (ar, água, sólido), o som não existe — no vácuo não há som.

Duas grandezas definem como ouvimos: a frequência determina se o som é grave (baixa frequência) ou agudo (alta frequência); a amplitude determina o volume (mais amplitude, mais forte). O ouvido humano escuta de cerca de 20 Hz a 20 000 Hz.

No ar, o som viaja a cerca de 340 m/s — bem mais devagar que a luz. É por isso que vemos o relâmpago antes de ouvir o trovão, e que o eco acontece: o som vai até um obstáculo, reflete e volta com um atraso perceptível.