O que é uma onda estacionária?

Uma onda estacionária é uma onda que parece vibrar no lugar, em vez de avançar. É causada pela interação de duas ondas idênticas se movendo em direções opostas ao longo do mesmo meio. Os deslocamentos resultantes são duas vezes maiores que os causados ​​por uma única onda. Eles não se movem ao longo do meio, mas parecem permanecer em pontos definidos ao longo da linha.

Uma onda é qualquer distúrbio de energia que viaja de um local para outro ao longo de um meio. Muitos materiais podem servir como meios. A água é um exemplo comum, mas as ondas também podem viajar através de cordas, ar e muitas outras substâncias. Os terremotos são causados ​​por ondas sísmicas que se deslocam através das camadas do planeta.

É importante notar que é a energia, não o meio, que viaja em uma onda. Se duas pessoas estiverem em um ginásio segurando uma corda de pular ensinada entre elas, uma das pessoas poderá mover a corda para cima e para baixo, fazendo com que uma onda se mova através da corda de pular. A corda se move para cima e para baixo ou de um lado para o outro, mas não se move pelo ginásio. O que está sendo transportado é a energia, não o meio.

Uma onda estacionária é formada quando a energia se move em duas direções ao mesmo tempo. É como se as duas pessoas que seguravam a corda começaram a movê-la para cima e para baixo ao mesmo tempo. A energia viaja de cada extremidade em direção ao lado oposto. Quando a energia que vem de um lado encontra a energia que vem do outro lado, eles interferem um no outro, causando uma onda estacionária.

A amplitude de uma onda é a distância entre o ponto mais alto e o ponto de equilíbrio. Esse ponto mais alto é chamado de antinodo. Na maioria das ondas, o antinodo parece se mover ao longo do comprimento do meio. Com uma onda estacionária, o antinodo permanece no mesmo local, porque a interferência entre as energias se movendo em direções opostas sempre ocorre no mesmo ponto. Isso também se aplica aos nós ou pontos de menor deslocamento.

Os nós aparecem nos pontos em que a energia de um lado está subindo enquanto a energia do outro lado está se movendo para baixo. Os movimentos opostos se cancelam efetivamente. Por outro lado, os antinodos de uma onda estacionária aparecem em pontos onde a energia de cada lado se move para cima ou para baixo no mesmo local. A energia neste caso é dobrada, tornando o movimento mais pronunciado. Os antinodos são sempre espaçados igualmente na metade do caminho entre os nós.