O que significa propagação na fisica

Propagação, a partir do latim propagatĭo, é a ação e o efeito de propagação. Este verbo significa assegurar algo sucede em locais diferentes daqueles onde ocorre; estender ou atrasar algo; estender ou multiplique por geração ou outros meios de reprodução.
Exemplos: 'Temos que pensar como podemos conseguir a propagação de calor para evitar o frio', "a propagação da epidemia está fora de controle", "O governo está preocupado por causa da propagação de casos de insegurança".
Como um fenômeno físico, o spread é associado com a condução das ondas de um transmissor para um receptor. A base física da propagação depende da faixa de escala de freqüência de comprimento de onda mais adequada para passar.
Rádio é um tipo de telecomunicação que se desenvolve a partir da propagação de ondas de rádio. O comportamento destas ondas está relacionado com a freqüência das bandas do espectro de radiofrequências.
O transmissor produz uma onda portadora que atua sobre um condutor elétrico (a antena). Através do movimento de carga elétrica induzida pela antena de onda, podem transformar o áudio de onda, conteúdo de vídeo, etc. Assim, o receptor capta a onda e converte em informação que pode ser entendida pelo público.
Em um sentido mais geral, a disseminação está relacionada com a infecção ou replicação de certos fenômenos. Se for dito que a obesidade está se espalhando por todo o mundo, isto significa que os casos de pessoas com sobrepeso são mais frequentes em vários países.

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Vamos imaginar uma corda esticada e bem comprida. Se dermos uma sacudida em uma de suas extremidades, veremos que a onda formada chega até a outra extremidade sem que nenhum ponto da corda tenha sofrido deslocamento lateral. Se colocarmos uma fita em um ponto qualquer entre as duas pontas da corda, veremos que, com a passagem da oscilação, a fita vai fazer um movimento de sobe e desce, descrevendo então um MHS, sem ser transportada pela perturbação.

Essa perturbação que se propaga ao longo de uma corda recebe o nome de onda. Uma característica fundamental da propagação ondulatória é:

As ondas transportam energia sem transporte de matéria.

Classificamos as propagações ondulatórias nos baseando nos seguintes critérios: direção da vibração, natureza da vibração e graus de liberdade para a propagação das ondas.

Direção da vibração

- propagação transversal: quando a direção da vibração é perpendicular à direção de propagação da onda.

- propagação longitudinal: é aquela em que a direção da vibração é a mesma em que se efetua a propagação da onda.

- propagação mista: é aquela propagação onde ocorrem ambas as situações anteriores, de forma simultânea.

Natureza da vibração

Nas propagações mecânicas, ou seja, nas ondas mecânicas, ocorre transporte de vibrações mecânicas, isto é, são as partículas que vibram. A propagação mecânica está presente nas cordas, nas molas, na superfície e no interior dos líquidos, etc. Portanto, as ondas mecânicas necessitam de um meio para se propagar.

As ondas eletromagnéticas correspondem a variações nos campos elétrico e magnético, originadas por cargas elétricas oscilantes. É o caso das ondas de rádio, das micro-ondas, dos raios X, etc. As ondas eletromagnéticas, diferentemente das ondas mecânicas, não necessitam de um meio de propagação.

Graus de liberdade de propagação

Nas propagações unidimensionais, as ondas se deslocam sobre uma linha. Nas propagações bidimensionais, as ondas são produzidas sobre uma superfície. E na propagação tridimensional, as ondas se propagam em todas as direções, por todo o espaço.

Para começar o estudo de uma onda, é bom lembrar a definição básica de uma onda: denomina-se onda a propagação de energia de um ponto a outro, sem que haja transporte de matéria entre eles.

Vimos também que, quanto à direção de propagação de uma onda, existem três tipos de onda: unidimensional, que nada mais é do que uma onda que se propaga em uma única dimensão; bidimensional, onda que se propaga em duas dimensões, ou seja, se propaga em um plano; e, por fim, tridimensional, que é uma onda que se propaga em três dimensões.

Quanto à natureza, podemos classificar as ondas da seguinte maneira:

Ondas mecânicas

Quanto à natureza de uma onda mecânica, sua principal característica é que ela só se propaga em meios elásticos, entre partículas interligadas. Esse fenômeno ocorre apenas em meios materiais, pois a onda mecânica necessita de um meio material para se propagar. Isso significa que ela nunca se propaga no vácuo.

A propagação de uma onda mecânica através de um meio material envolve o transporte de energia cinética e de energia potencial e depende de dois fatores: a inércia e a elasticidade do meio. Como exemplo de ondas mecânicas temos as ondas que se propagam em cordas ou molas esticadas e as ondas que se propagam em superfícies de líquidos e sons.

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Ondas eletromagnéticas

Ondas eletromagnéticas são ondas que não precisam de um meio de propagação. São constituídas por dois campos oscilantes, um de característica elétrica e outro de característica magnética. Essa propagação pode ocorrer tanto no vácuo como em alguns meios materiais. Como exemplos desse tipo de onda temos as ondas de raios X, as ondas luminosas, micro-ondas etc.

Todas as ondas eletromagnéticas têm em comum a velocidade de propagação. Para uma onda eletromagnética, sua velocidade de propagação depende do meio material em que ela se encontra e também da frequência da fonte emissora.

Por Domiciano Marques

Graduado em Física

Falar a respeito do tema calor ainda pode trazer confusão para algumas pessoas. Em termologia, calor está ligado à transferência de energia térmica de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura, ou seja, calor é a energia em trânsito. Para melhor assimilação, vamos ao seguinte exemplo:

Vamos imaginar que, em um sistema isolado (dentro de uma caixa de isopor, por exemplo), foram colocados dois objetos. O objeto A, à temperatura de 200°C; e o objeto B, à temperatura de 20ºC. De acordo com a lei zero da termodinâmica, com o passar do tempo, a temperatura do objeto A diminui enquanto que a temperatura do objeto B aumenta, até que ambos atinjam a mesma temperatura, ficando em equilíbrio térmico. A energia que se transferiu do objeto A para o objeto B é chamada de calor ou energia térmica.

Tópicos deste artigo

Mapa Mental: Calor

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Transmissão de Calor

Para que ocorra troca de calor, é necessário que ele seja transferido de uma região a outra através do próprio corpo, ou de um corpo para outro. Existem três processos de transferência de calor estudados na termologia, são eles: condução, convecção e irradiação. A irradiação é a propagação de ondas eletromagnéticas que não precisam de meio para se propagar, enquanto que a condução e a convecção são processos de transferência que necessitam de um meio material para se propagar.

Condução

Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, as moléculas do corpo mais quente, colidindo com as moléculas do corpo mais frio, transferem energia para este. Esse processo de condução de calor é denominado condução. No caso dos metais, além da transmissão de energia de átomo para átomo, há a transmissão de energia pelos elétrons livres, ou seja, são os elétrons que estão mais afastados do núcleo e que são mais fracamente ligados aos núcleos, portanto, esses elétrons, colidindo entre si e com átomos, transferem energia com bastante facilidade. Por esse motivo, o metal conduz calor de modo mais eficiente do que outros materiais.

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Da mesma forma que o metal, os líquidos e os gases são bons condutores de calor. No entanto, eles transferem calor de uma forma diferente. Esta forma é denominada convecção. Esse é um processo que consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido. Por exemplo, vamos considerar uma vasilha que contenha água à temperatura inicial de 4°C. Sabemos que a água acima de 4ºC se expande, então ao colocarmos essa vasilha sobre uma chama, a parte de baixo da água se expandirá, tendo sua densidade diminuída e, assim, de acordo com o Princípio de Arquimedes, subirá. A parte mais fria e mais densa descerá, formando-se, então, as correntes de convecção. Como exemplo de convecção temos a geladeira, que tem seu congelador na parte de cima. O ar frio fica mais denso e desce, o ar que está embaixo, mais quente, sobe.

Irradiação

Podemos dizer que a irradiação térmica é o processo mais importante, pois sem ela seria praticamente impossível haver vida na Terra. É por irradiação que o calor liberado pelo Sol chega até a Terra. Outro fator importante é que todos os corpos emitem radiação, ou seja, emitem ondas eletromagnéticas, cujas características e intensidade dependem do material de que é feito o corpo e de sua temperatura. Portanto, o processo de emissão de ondas eletromagnéticas é chamado de irradiação. A garrafa térmica é um bom exemplo de irradiação térmica. A parte interna é uma garrafa de vidro com paredes duplas, havendo quase vácuo entre elas. Isso dificulta a transmissão de calor por condução. As partes interna e externa da garrafa são espelhadas para evitar a transmissão de calor por irradiação.

Por Domiciano Marques

Graduado em Física

*Mapa Mental por Rafael Helerbrock
Mestre em Física