Diferença entre ondas estacionárias e móveis (com tabela)

A física trata a onda como uma perturbação causada em um ou mais campos. Os valores do campo oscilam de maneira repetida em equilíbrio estável.

Ondas mecânicas e eletromagnéticas são ondas comuns estudadas em física. Onda é, na verdade, o transporte de energia sem qualquer transporte de meio.

As ondas, em geral, estão por toda parte, é preciso identificar por meio de um meio para entender suas características. Uma onda é definida como a perturbação que atravessa um meio de um ponto a outro.

A forma de onda quando esticada de uma extremidade a outra, ela permanece na posição de repouso. Se a partícula se mover durante sua posição de repouso, ela forma uma onda e começa a se mover de um ponto a outro.

As características da partícula fazem com que ela se mova para cima ou para baixo, às vezes para frente ou para trás. O movimento da onda em qualquer direção é denominado pulso.

Um pulso é uma única perturbação que se move de um ponto a outro. Se a onda for continuamente movida para frente e para trás, ela causa uma ondulação no meio e é chamada de Onda.

Na física, existem dois tipos de ondas observadas e analisadas. Uma é a Onda Estacionária e a outra é a Onda Viajante.

Stationary vs Travelling Waves

The difference between a stationary wave and a travelling wave is, the stationary wave does not transport any energy while travelling wave has the property of transporting energy from one location to another.


 

Tabela de comparação entre ondas estacionárias e ondas itinerantes (na forma tabular)

Parâmetro de ComparaçãoOnda EstacionáriaOnda Viajante
Propriedade da OndaOnda estacionária não transporta energia.As ondas viajantes transportam energia.
AmplitudeAs ondas estacionárias oscilam com diferentes amplitudes.As ondas viajantes viajam com a mesma amplitude.
Diferença de FaseA diferença de fase entre duas partículas é de 0 a piA diferença de fase entre duas partículas é de 0 a 2pi
Perfil de ondaO perfil de onda consiste em loops.O Perfil de Onda consiste em cristas e depressões.
FormaçãoA onda estacionária pode ser formada apenas em uma determinada frequência e comprimento de onda.As ondas viajantes podem ser formadas em diferentes frequências e comprimentos de onda.

 

O que são ondas estacionárias?

Uma onda estacionária é aquela que oscila continuamente no tempo, mas a amplitude de pico não se move no espaço. Em palavras mais simples, uma onda estacionária é aquela que se move verticalmente, mas não horizontalmente.

Uma onda estacionária possui duas ondas com comprimento de onda e amplitude constantes. Essas duas ondas viajam na direção oposta.

Enquanto as ondas estão se movendo para cima e para baixo, nós são formados. Um nó é uma posição onde a onda representa um determinado período.

Um antinodo é a posição da onda quando ela oscila ou vibra na amplitude máxima. Ondas estacionárias foram observadas por um cientista chamado Michael Faraday.

O fenômeno é entendido onde o meio se move na direção oposta à da onda. A interferência resultante faz com que a onda permaneça estacionária.

Onda estacionária não transporta energia. O fenômeno comum discutido acima é chamado de ressonância.

O meio no qual as ondas estacionárias ocorrem é chamado de ressonador. Como a amplitude permanece a mesma para ambas as ondas, a propagação de energia é nula.

Os harmônicos da onda estacionária dependem do meio se ele é fixo ou aberto. Se o fim do meio for fixo, a onda deve ser invertida assim que chegar. Se o meio estiver aberto, a onda muda automaticamente para cima. Uma vez que ambas as extremidades do meio são fixadas, ele continua oscilando e em certa freqüência uma onda estacionária é produzida.

 

O que são Ondas Viajantes?

Onda viajante é uma onda com uma perturbação que se move ao longo de um meio. Ele transporta energia de um ponto a outro.

A onda viajante se move com velocidade constante. A onda é causada pelo movimento de uma partícula que perturba a próxima partícula adjacente a ela.

The displacement of the static particle from its equilibrium to movement causes the wave to move. The wave is observed to travel through a medium, where a crest is noticed moving from particle to particle.

A crista é naturalmente seguida por uma depressão e o ciclo continua. O padrão de onda distinto observado é chamado de onda senoidal.

A onda senoidal deve persistir até que outra onda de freqüência diferente seja introduzida no meio. Esses movimentos das ondas de um local para outro, transportando energia, são chamados de ondas viajantes.

A onda viajante é formada quando não está confinada a um determinado espaço. Como tal, uma onda progressiva é formada e estará em movimento por um período muito curto.

Taking an example of an ocean wave, the wave starts to move further encountered by another wave in the opposite. They both merge and travel in a different direction which is again encountered by another wave in the opposite.

Entende-se que a aparência real de uma onda viajante é difícil de investigar, pois as partículas continuam se movendo na direção a que estão sujeitas.


Principais diferenças entre ondas estacionárias e ondas itinerantes

  1. o principal diferença entre ondas estacionárias e ondas viajantes ou seja, estacionário não transporta nenhuma energia enquanto as ondas viajantes transportam energia de um lugar para outro.
  2. As ondas estacionárias oscilam com diferentes amplitudes, enquanto as ondas viajantes oscilam com a mesma amplitude.
  3. A diferença de fase entre duas partículas de uma onda estacionária é um valor entre 0 e pi, enquanto, no caso de ondas viajantes, o valor fica entre 0 e 2pi.
  4. O perfil de onda de ondas estacionárias consiste em loops, enquanto o perfil de onda de ondas viajantes consiste em cristas e vales.
  5. A onda estacionária pode ser formada em um determinado comprimento de onda e frequência, enquanto as ondas viajantes podem ser formadas em qualquer frequência e comprimento de onda.

 

Conclusão

As ondas são estudadas para utilizar o fenômeno em diferentes tipos de ondas existentes no mundo físico. As ondas estão por toda parte. As ondas são encontradas pelas pessoas diariamente. Seja o microondas ou ondas de água, ondas de rádio ou ondas de luz. Tudo funciona com a teoria da onda simples. O fenômeno ondulatório dá uma ideia exata de como a energia viaja através de um meio.

Deve ser entendido neste ponto que, uma onda transporta energia, não substância. A lâmpada transporta energia luminosa para tornar o local claro. Não transporta nenhuma outra substância. Estudar a diferença entre papel de carta e uma onda viajante dá origem a muitos fenômenos desconhecidos que ainda existem no dia-a-dia.


 

Referências

  1. https://yakari.polytechnique.fr/Django-pub/documents/matteo2004rp-1pp.pdf
  2. https://arxiv.org/pdf/0901.1026
  3. https://arxiv.org/pdf/patt-sol/9701007