Física · Básico

Ondas, Frequência e Período

frequência como ciclos por segundo, período como duração de um ciclo e velocidade de onda como conexão entre repetição temporal e espacial.

3 objetivos 1 exemplo resolvido 2 exercícios com resposta Pré-requisitos: 2 aulas para revisar
Ao final da aula

Objetivos de aprendizagem

  • Explicar como um ciclo liga tempo, frequência, distância e taxa de propagação.
  • Aplicar f=1/T; T=1/f; v=fλ com grandezas e domínio coerentes.
  • Interpretar frequência sem ultrapassar a condição f, T e λ positivos e unidades coerentes.

Está difícil? Revise antes: Velocidade, distância e tempo, Frações, Razões e Proporções

Já domina esses conhecimentos? Continue para o conceito.

Fundamento

Entenda o conceito

Ao sacudir uma corda, uma deformação avança enquanto cada trecho oscila perto de sua posição. Uma onda transporta energia sem exigir transporte líquido da matéria junto com ela. Um pulso é uma perturbação isolada; uma onda periódica repete um padrão.

Um ciclo é uma repetição completa. O período T é o tempo de um ciclo; a frequência f é o número de ciclos por segundo. Se ocorrem 4 ciclos por segundo, cada um dura 1/4 de segundo. Hertz, Hz, equivale a s⁻¹. Amplitude é o afastamento máximo da posição de equilíbrio; não é frequência.

Comprimento de onda λ, lambda, é a distância entre dois pontos consecutivos na mesma fase, como duas cristas. Durante um período, a onda avança um comprimento de onda. Por isso v=λ/T=fλ. A velocidade é determinada pelo meio e pelo tipo de onda; mudar frequência não obriga a velocidade a mudar.

Ondas mecânicas, como som em ar e ondas em cordas, precisam de meio material. Ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo. Em ondas transversais a oscilação é perpendicular à propagação; em longitudinais é paralela. Som no ar é longitudinal, com compressões e rarefações.

Na reflexão, a onda retorna ao encontrar uma região de separação. Na refração, passa a outro meio e pode mudar velocidade e comprimento de onda; a frequência continua determinada pela fonte. Difração é espalhamento ao contornar obstáculos ou atravessar aberturas. Pela superposição, perturbações se somam, criando interferência que pode reforçar ou reduzir a amplitude. Esses fenômenos exigem análise geométrica e exercícios adicionais para domínio completo.

Período
Duração de um ciclo.
Frequência
Quantidade de ciclos por unidade de tempo.
Comprimento de onda
Distância espacial entre pontos consecutivos na mesma fase.
Amplitude
Afastamento máximo em relação ao equilíbrio.
Relações e variáveis

Fórmulas explicadas

f=1/T; v=fλ

Relaciona repetição no tempo e avanço no espaço.

Quando usar: Onda periódica e meio de propagação definido; f,T,λ positivos.

Cuidado: Não confundir velocidade de propagação com a velocidade de cada partícula.

f
frequência Unidade: Hz
T
período Unidade: s
v
velocidade de propagação Unidade: m/s
λ
comprimento de onda Unidade: m
Do enunciado à interpretação

Exemplo resolvido passo a passo

Exemplo resolvido

Do período à frequência

Enunciado

Uma oscilação completa um ciclo a cada 0,02 s. Qual é sua frequência?

Dados
  • mode = frequency
  • period = 0,02
  • frequency = 50
Fórmula
f=1/T; T=1/f; v=fλ
Substituição
f=1/0,02=50

Resolução

  1. Identifique T=0,02 s.
  2. Calcule o recíproco 1/T.
  3. Interprete Hz como ciclos por segundo.

Resultado: 50 Hz

Interpretação: Uma frequência maior corresponde a um período menor; a velocidade ainda depende também do comprimento de onda e do meio.

Pratique · Tente antes de abrir a solução

Exercícios com solução

Tente resolver sem consultar a resposta; uma estimativa inicial ajuda a perceber sinal, unidade e ordem de grandeza.

Exercício 1

Uma onda de 5 Hz se propaga a 20 m/s. Determine período e comprimento de onda.

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. T=1/5=0,2 s.
  2. λ=v/f=20/5=4 m.
  3. Em 0,2 s, a onda avança 20×0,2=4 m, um ciclo espacial.

Resposta: T=0,2 s; λ=4 m.

Exercício 2 · Exercício independente

Uma fonte produz 10 ciclos por segundo em uma corda. A onda passa de trecho com v=4 m/s para outro com v=2 m/s, sem movimento da fronteira. Determine frequência, período e comprimento de onda em ambos. O trecho da corda acompanha a onda até o fim?

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. f=10 Hz e T=0,1 s nos dois trechos. λ₁=4/10=0,4 m; λ₂=2/10=0,2 m.
  2. A perturbação periódica transporta energia enquanto os pontos da corda oscilam; não seguem a onda por toda a corda. Um único abalo seria um pulso.
  3. É uma onda mecânica e transversal. Parte pode refletir na junção, retornando ao primeiro trecho; a transmitida é refratada e muda λ, preservando f.

Resposta: 10 Hz e 0,1 s nos dois; λ=0,4 m e 0,2 m; a matéria oscila localmente.

Para conferir seu raciocínio: Dividir a frequência pela metade junto com a velocidade ignora que os ciclos continuam sendo impostos pela fonte.

Prática guiada

Confira ou avance com as calculadoras

Resolva primeiro no papel. Depois, use a ferramenta para conferir a relação trabalhada ou explorar a conversão indicada.

Frequência e Período

Converta frequência e período sem confundir as grandezas: frequência f é o número de ciclos por segundo, medido em hertz (Hz), enquanto período T é o tempo de um ciclo, medido em segundos (s). Como f e T são recíprocos, aumentar uma grandeza reduz a outra.

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Revisão editorial

Fontes e atualização

Conteúdo revisado em 05/10/2026.

  • Physics — OpenStax — Rice University. Movimento, forças, energia, momento, pressão e ondas.