Orientador: Profº Dr. Eduardo Sérgio de Souza
Mestrando: Renato Rodrigues
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ONDAS NO CORPO HUMANO
Mestrado em Ensino de Física
CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS
A) Com relação à natureza
A.1) Ondas Mecânicas:
As ondas mecânicas ocorrem a partir do momento que percebemos a deformação de um meio, sendo assim entendemos que para que tais ondas ocorram é necessária a presença de matéria. Logo, concluímos algo muito importante: as ondas mecânicas não se propagam no vácuo, o qual, é definido como um espaço desprovido de matéria.
Os dois exemplos mais comuns que temos são as ondas que ocorrem numa corda e na superfície da água. Vejamos abaixo algumas situações:
Na figura 1, temos um exemplo clássico de onda mecânica.
Fig 1-Ondas na superfície da água
Notem que na figura 2 temos uma perturbação que vai da esquerda para a direita (Pulso). Observem que temos um objeto que é atingido pelo pulso, porém, verificamos que o mesmo não é transportado para a direita, ou seja, sua posição não se altera no eixo horizontal, mas se altera no eixo vertical. Desta forma, torna-se fácil enunciar que:
Uma onda não transporta matéria, e sim transfere energia de um ponto a outro.
Fig 2 - Onda na corda
Um terceiro exemplo importante sobre ondas mecânicas são as ondas sonoras, estas que se propagam em meios sólidos, líquidos e gasosos.
As ondas sonoras são ditas ondas de pressão, pois, alteram a pressão do ar por onde elas passam. Por este motivo, imagine um tubo composto por um êmbolo (Fig. 4) que realize um movimento de vai-vém (movimento periódico).
Notamos que surgirão áreas de compressão e expansão do ar nele contido, e assim podemos definir o comprimento de onda (λ), uma grandeza importante na ondulatória, que pode ser dado pela distância entre duas áreas consecutivas seja de compressão ou expansão. Em se tratando da figura 3, o comprimento de onda é medido como a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.
Fig. 3 - Onda periódica em uma corda
Fig. 4 - Onda sonora (onda de pressão)
A.2) Ondas Eletromagnéticas
As ondas eletromagnéticas são geradas por cargas elétricas oscilantes, como exemplos temos: ondas de rádio, microondas, raios X, raios gama entre outras.
A grande particularidade é que tais ondas não necessitam de meio material para se propagarem, ou seja, elas se propagam no vácuo. Vejam uma importante utilização dos raios X:
FÍSICA NO COTIDIANO
Na figura 5, verificam-se os estágios de crescimento do paciente. Os raios X não atravessam o osso (rico em cálcio) e nem mesmo o esmalte dentário. Por este motivo na radiografia temos a cor branca. Quando atravessa significa presença de doença, alguma patologia (região radiolúcida)
Em radiologia o branco é denominado radiopaco (impede a passagem), por outro lado quando fica escuro teremos uma região radiolúcida.
Na figura 6, temos uma aplicação importante na odontologia. Observem que na parte superior temos uma região escura no dente do meio (pré-molar). Isso significa presença de lesão cariosa.
Fig. 5 - Radiografia carpal
Fig. 6 - Radiografia odontológica
Espectro Eletromagnético
Na imagem abaixo, podemos verificar a variação das frequências das ondas, bem como a distinção entre as ionizantes (arrancam elétrons de átomos ou moléculas, produzindo íons) e não ionizantes. Verifiquem a enorme diferença entre as frequências dos raios-X e a luz visível.
Fig 7- Frequência das ondas eletromagnéticas