ONDAS LONGIRTUDINAIS

Onda longitudinal em física é uma onda que vibra na mesma direção em que se propaga.
Exemplo: Quando vibramos uma mola esticada para frente e para trás, como se estivéssemos comprimindo ela e descomprimindo-a.
Esta onda provocada na mola é uma onda longitudinal, ou seja... Ela tem a vibração na mesma direção de propagação. Podem-se ver os anéis da mola se movendo para frente e para trás.
Uma onda é longitudinal quando as partículas do meio em que ela se propaga vibram na mesma direção da onda nesse meio. A direção de propagação da onda coincide com a direção de oscilação dos corpos que estiverem em seu caminho. O deslocamento dos átomos e moléculas é paralelo a direção do movimento da onda. Esse tipo de onda propaga-se nos sólidos, líquidos e gases, pois é uma onda mecânica. As ondas sonoras são ondas longitudinais, isto é, são produzidos por uma seqüência de pulsos longitudinais. Exemplo: Comprimindo-se os aros de uma mola, estabelecemos uma onda de compressão ao longo da mola, à medida que os aros vibram para frente e para trás. Essa onda é longitudinal. O som, no ar, tem um comportamento semelhante aos aros da mola do exemplo.


ONDAS DO MAR

Primeiramente: As ondas oceânicas de superfície são ondas de superfície que ocorrem nos oceanos. São provocadas pelo vento que cria forças de pressão e fricção que perturbam o equilíbrio da superfície dos oceanos. O vento transfere parte da sua energia para a água através da fricção entre o vento e a água. Isso faz com que as partículas à superfície tenham um movimento elíptico, que é uma combinação de ondas longitudinais (para frente e para trás) e transversais (para cima e para baixo).
Se pusermos um pedaço de madeira a flutuar na água do mar ele move-se um pouco para a frente na crista de cada onda e depois um pouco para trás quando o vale entre as ondas passa. Ou seja, a forma de onda vai-se aproximando da praia, mas cada porção de água só se move para a frente e para trás. Se pusermos o pedaço de madeira a flutuar a várias profundidades dentro de água, veremos que eles se movem no interior da água em órbitas aproximadamente circulares.


Movimento das partículas da água numa onda.
A=Movimento orbital em águas profundas
B=Movimento orbital elíptico em águas rasas
1= Direção de propagação da onda.
2= Crista
3= Vale

As órbitas têm um raio maior perto da superfície e vão tendo cada vez um raio menor até que deixam de existir a uma profundidade que é cerca de metade da distância entre as cristas das ondas (ou seja, metade do comprimento de onda de propagação).
A uma distância da praia em que o fundo está a uma distância igual a cerca de metade do comprimento de onda, os movimentos orbitais dos níveis mais profundos começam a ser restringidos porque a água já não se pode mover verticalmente; apenas se pode mover para a frente e para trás, na horizontal. Um pouco acima, a água já se pode mover um pouco verticalmente e as órbitas passam de circulares a elípticas. À superfície, as órbitas podem ainda ser circulares.
Este fenômeno de distorção das órbitas, que se dão quando as ondas «sentem o fundo», faz com que a onda seja retardada, diminuindo o comprimento de onda de propagação, porque a distância à próxima crista vai diminuindo. Como resultado, a água que chega acumula-se e faz com que a crista da onda cresça e se torne mais angulosa. A inclinação da onda (a razão entre a sua altura e o comprimento de onda) aumenta até que, ao chegar a um valor de cerca de 1/7, a água já não se consegue suportar a si própria e a onda rebenta. A profundidade da água é então cerca de 1,3 vezes a altura da onda (a distância vertical entre um vale e a crista que se lhe segue).

A distância à costa em que este fenômeno ocorre depende da inclinação do fundo. Se o fundo da costa for muito inclinado, muitas ondas pequenas rebentarão na costa. Se o fundo é mais suavemente inclinado, as ondas rebentarão mais longe. Por isso, o sítio de rebentação das ondas é um bom indício para sabermos qual é a profundidade da água.
Para estimar a altura de uma crista de onda que rebenta mais longe da praia, podemos procurar o local de onde vemos a crista da onda alinhada com o horizonte. A altura da onda é igual à distância vertical entre o olho e o ponto mais baixo para o qual a água desce no seu movimento de vaivém na praia.

A velocidade do som é a distância percorrida por uma onda sonora por unidade de tempo. É a velocidade a que uma perturbação se propaga num determinado meio.

Em instrumentação pode-se utilizar este princípio para medir com boa exatidão distâncias entre obstáculos, assim: conhecendo-se a velocidade de propagação de um sinal (normalmente ultra-som no ar) é possível medir o tempo que ele gastou a percorrer um determinado espaço. Com este valor é simples calcular a distância percorrida. Utilizam-se sensores especiais que emitem o sinal em forma de pulso (ultra-som) e os recebe de volta (eco). Um sistema microprocessado pode calcular o tempo gasto (normalmente milissegundos).

Tabela de velocidade do som no ar

• Velocidade do som c e C, massa volúmica do ar ρ, impedância acústica Z e temperatura .

Impacto da temperatura
em °C	c em m/s	C em km/h	ρ em kg/m³	Z em N·s/m³
-10	325,4	1.171,4	1.341	436,5
-5	328,5	1.182,6	1.316	432,4
0	331,5	1.193,4	1.293	428,3
+5	334,5	1.204,2	1.269	424,5
+10	337,5	1.215,0	1.247	420,7
+15	340,5	1.225,8	1.225	417,0
+20	343,4	1.237,0	1.204	413,5
+25	346,3	1.246,7	1.184	410,0
+30	349,2	1.257,1	1.164	406,

• Borracha: 54 m/s
• Água: 1.400 m/s
• Ferro: 5.100 m/s
• Granito: 6.000 m/s
• Aço: 5.900 m/s
• Sol: 299.792.458+ m/s (ultrapassa a velocidade da luz)

O som pode ser descrito através de ondas sonoras, que são ondas de deslocamento, densidade e pressão que se propagam pelos fluidos. Isso quer dizer que, após a passagem de uma onda sonora por um pedaço do fluido, cada uma de suas partículas retornará à sua posição original, da mesma maneira que a pressão e a densidade retornarão aos seus valores originais naquele pedaço.

Mesmo que os deslocamentos de um certo pedaço do fluido sejam muito pequenos, há a propagação, a longa distância, de um *impulso*, que transporta inclusive energia. Isso caracteriza uma onda.

Para os humanos, a audição é normalmente limitada por frequências entre 20 Hz e 20,000 Hz (20 kHz), embora estes limites não sejam absolutos. O limite maior normalmente decresce com a idade. Outras espécies têm diferentes níveis de audição. Por exemplo, os cães conseguem perceber vibrações mais altas que 20.000 kHz.

Como um sinal percebido por um dos sentidos, o som é usado por muitas espécies para detectar o perigo, orientação, caça e comunicação. A atmosfera da Terra, a água e virtualmente todos os fenómenos físicos, como o fogo, a chuva, o vento, as ondas ou os terramotos produzem sons únicos. Muitas espécies, como os sapos, os pássaros, mamíferos terrestres e aquáticos foram, também, desenvolvendo órgãos especiais para produzir som. Em algumas espécies, estes evoluíram para produzir o canto e a fala.

O som é a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda mecânica; esta onda se propaga de forma circuncêntrica, apenas em meios materiais - que têm massa e elasticidade, como os sólidos, líquidos ou gasosos.

Os sons naturais são, na sua maior parte, combinações de sinais, mas um som puro monotónico, representado por uma senóide(onda seno) pura, possui uma velocidade de oscilação ou frequência que se mede em hertz (Hz) e uma amplitude ou energia que se mede em décibeis. Os sons audíveis pelo ouvido humano têm uma freqüência entre 20 Hz e 20.000 kHz. Acima e abaixo desta faixa estão ultra-som e infra-som, respectivamente.

Ondas unidimensionais
São aquelas que se propagam numa só direção. Exemplo: Ondas em cordas.


Ondas bidimensionais
São aquelas que se propagam num plano. Exemplo: Ondas na superfície de um lago.


Ondas tridimensionais
São aquelas que se propagam em todas as direções. Exemplo: Ondas sonoras na atmosfera ou em metais.

Ondas unidimensionais

São aquelas que se propagam numa só direção. Exemplo: Ondas em cordas.

Ondas bidimensionais

São aquelas que se propagam num plano. Exemplo: Ondas na superfície de um lago.

Ondas tridimensionais

São aquelas que se propagam em todas as direções. Exemplo: Ondas sonoras na atmosfera ou em metais.