O que é uma onda senoidal?

Uma onda senoidal, ou sinusóide, é uma construção matemática (especificamente uma função) usada para modelar e prever uma variedade de fenômenos cíclicos, incluindo a ascensão e queda das marés, a oscilação de uma mola, a luz incidente que atinge o solo pelo sol ao longo de um dia, a intensidade de uma onda sonora e milhões de outros exemplos. A onda senoidal é geralmente a primeira função que os alunos aprendem quando estudam pré-cálculo (trigonometria). A maneira mais básica de escrever uma função de onda senoidal é f (x) = sinx, onde "sin" significa "seno" e x é a variável que está sendo operada.

Praticamente tudo na realidade oscila. Toda energia eletromagnética, incluindo luz visível, microondas, ondas de rádio e raios-x, pode ser representada por uma onda senoidal. No nível mais baixo, até a matéria oscila como uma onda, mas para objetos macroscópicos, essas oscilações são tão mínimas que são impossíveis de medir. As ondas sonoras podem ser representadas como ondas senoidais, e as ondas para cima e para baixo em um osciloscópio podem ser a representação mais conhecida de uma onda senoidal. O estudo de ondas senoidais e funções relacionadas é o tipo mais básico de matemática superior (pós-álgebra).

Além de aparecer em ondas sonoras, ondas de luz e ondas do oceano, a onda senoidal também é muito importante na eletrônica, pois a intensidade de uma corrente alternada pode ser modelada por uma onda senoidal. A corrente de um sistema de retificação de onda completa de corrente contínua, usada para converter CA em CC, pode ser modelada usando uma onda senoidal de valor absoluto, em que a onda é semelhante a uma onda senoidal normal porque o valor sempre permanece acima do eixo x, com o dobro do pico da função normal de onda senoidal. Junto com a onda senoidal está seu primo, a onda cosseno, que é exatamente a mesma, exceto deslocada para a direita em meio ciclo.

Em 1822, o matemático francês Joseph Fourier descobriu que qualquer onda poderia ser modelada como uma combinação de diferentes tipos de ondas senoidais. Isso se aplica mesmo a ondas incomuns, como ondas quadradas, e ondas altamente irregulares, como a fala humana. A disciplina de reduzir uma onda complexa a uma combinação de ondas senoidais é denominada análise de Fourier e é fundamental para muitas das ciências, especialmente as que envolvem sons e sinais. A análise de Fourier é central para o processamento de sinais e a análise de séries temporais, onde conjuntos aparentemente aleatórios de pontos de dados são estudados para elucidar uma tendência estatística. A análise de Fourier também é usada na teoria da probabilidade, onde é usado para provar o teorema do limite central, o que ajuda a explicar por que as curvas de sino, ou distribuições normais, são onipresentes por natureza.

OUTRAS LÍNGUAS

Este artigo foi útil? Obrigado pelo feedback Obrigado pelo feedback

Como podemos ajudar? Como podemos ajudar?