ondas e ondas sonoras

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Acre
Campus Rio Branco
Física II
Docente: Alcilene Balica
Roteiro de Aprendizagem 18
Unidade VI • ONDAS
Capítulo 18 • Interferência de ondas
Capítulo 19 • As ondas sonoras
INTERFERÊNCIA DE ONDAS
Interferência de ondas 
A interferência de ondas é o fenômeno que ocorre em virtude do encontro
simultâneo de duas ondas que se propagam no mesmo meio com sentidos
contrários.
Esse fenômeno pode ser classificado de duas formas: 
interferência construtiva ou destrutiva.
Como ocorre o fenômeno da interferência?
O fenômeno da interferência acontece sempre que duas ondas de qualquer
natureza encontram-se, ou seja, quando duas ou mais ondas chegam ao
mesmo tempo a um ponto em comum de um meio, onde as ondas se
superpõem naquele ponto, ocorrendo, dessa forma, a interferência, que é
o fenômeno que representa a superposição de duas ou mais ondas em um
mesmo ponto.
Interferência sobre a superfície da água
•Princípio da superposição 
por- Thomas Young
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/interferencia-ondas.htm
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Exemplo:
Quando dois pequenos objetos, como duas pequenas pedras, por exemplo,
batem sobre a superfície de um líquido como um rio, ondas
circulares propagam-se sobre essa superfície. Supondo que essas ondas
formadas possuam mesma frequência, mesmo comprimento de onda e que as
fontes possuam diferença de fase constante, em um dado instante, há a
interceptação dos pulsos das ondas, ocorrendo, dessa forma, o fenômeno da
interferência de ondas.
Interferência de ondas na superfície da água
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas.htm
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https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/interferencia-ondas.htm
 Interferência construtiva
Esse fenômeno classifica-se em interferência construtiva ou
destrutiva.
Nesse caso duas ou mais ondas apresentam mesma fase. Então as ondas
são somadas e a amplitude resultante fica dada pela soma das
amplitudes individuais. Além disso:
Na interferência construtiva, uma onda “reforça” a outra, o que
resulta em uma onda maior que as de origem.
Exemplo:
Podemos ver nessa figura que a onda resultante da combinação das duas
outras ondas tem a amplitude resultante dada pela soma das amplitudes
individuais.
Com isso:
Aresultante = A1 + A2
Sendo:
A1 – amplitude da onda 1
A2 – amplitude da onda 2
Como as duas ondas são iguais e
A1 = A2 = A, temos:
Aresultante = A + A
Aresultante = 2A
Interferência destrutiva
Ocorre quando duas ondas que se encontram têm fases diferentes, de forma
que uma aniquila a outra, ou seja:
Se duas ondas apresentam as mesmas características exceto a fase de
oscilação, então a onda resultante é nula e o movimento oscilatório é
interrompido, como mostra a figura abaixo:
Exemplo:
A figura abaixo mostra que duas ondas que se propagam em fases
diferentes, ao se encontrarem, anulam-se, ou seja, o resultado é uma onda
com amplitude nula.
COM ISSO TEMOS:
Aresultante = A1 + A2
Agora temos que A1 = A e
A2 = - A, substituindo na
equação acima:
Aresultante = A1 + A2
Aresultante = A + (-A)
Aresultante = A - A
Aresultante = 0
Exercícios
1) Marque a alternativa correta a respeito do fenômeno da interferência de
ondas:
a) O fenômeno da interferência só ocorre com ondas unidimensionais.
b) Na interferência construtiva, as ondas encontram-se com fases invertidas.
c) Na interferência destrutiva, as ondas encontram-se com fases iguais.
d) Quando duas ondas de mesma amplitude sofrem interferência destrutiva,
ocorre aniquilação.
e) Quando duas ondas com amplitudes diferentes sofrem interferência
construtiva, as amplitudes são somadas, e a onda resultante mantém o
sentido de propagação da onda que possuía maior amplitude.
Resolução
1) Marque a alternativa correta a respeito do fenômeno da interferência de
ondas:
a) O fenômeno da interferência só ocorre com ondas unidimensionais.
b) Na interferência construtiva, as ondas encontram-se com fases invertidas.
c) Na interferência destrutiva, as ondas encontram-se com fases iguais.
d) Quando duas ondas de mesma amplitude sofrem interferência
destrutiva, ocorre aniquilação.
e) Quando duas ondas com amplitudes diferentes sofrem interferência
construtiva, as amplitudes são somadas, e a onda resultante mantém o
sentido de propagação da onda que possuía maior amplitude.
2) Para que duas ondas sofram interferência destrutiva, com extinção total,
elas devem ter:
a) A mesma direção e fases opostas.
b) A mesma direção, a mesma frequência e fases opostas.
c) A mesma frequência e fases opostas.
d) A mesma amplitude e a mesma frequência.
e) A mesma direção, a mesma frequência, a mesma amplitude e fases
opostas.
Resolução
2) Para que duas ondas sofram interferência destrutiva, com extinção total,
elas devem ter:
a) A mesma direção e fases opostas.
b) A mesma direção, a mesma frequência e fases opostas.
c) A mesma frequência e fases opostas.
d) A mesma amplitude e a mesma frequência.
e) A mesma direção, a mesma frequência, a mesma amplitude e fases
opostas.
3) Quando duas ondas interferem, a onda resultante apresenta sempre
pelo menos uma mudança em relação às ondas componentes. Tal mudança
se verifica em relação à(ao):
a) comprimento da onda
b) período
c) amplitude
d) fase
e) frequência
Resolução
3) Quando duas ondas interferem, a onda resultante apresenta sempre
pelo menos uma mudança em relação às ondas componentes. Tal
mudança se verifica em relação à(ao):
a) comprimento da onda
b) período
c) amplitude
d) fase
e) frequência
Exercício 04
•Com base nas figuras anteriores responda:
03) R-( C)
(Udesc) Em uma corda, dois pulsos de onda propagam-se em sentidos opostos, conforme mostra a
figura.
Assinale a alternativa que representa corretamente a propagação dos pulsos de onda, nos seguintes
momentos: antes da interferência (I), durante a interferência (II) e após a interferência (III),
respectivamente.
A)
B)
C)
E)
D)
(Udesc) Em uma corda, dois pulsos de onda propagam-se em sentidos opostos, conforme mostra a
figura.
Assinale a alternativa que representa corretamente a propagação dos pulsos de onda, nos seguintes
momentos: antes da interferência (I), durante a interferência (II) e após a interferência (III),
respectivamente.
A)
B)
C)
E)
D)
AS ONDAS SONORAS
As ondas sonoras
As ondas sonoras são vibrações que ao penetrarem no nosso ouvido
produzem sensações auditivas, ou seja, tudo o que escutamos ao nosso
redor é uma onda sonora.
Onde são caracterizadas como ondas mecânicas, pois necessitam de um
meio para se propagar, com frequência que varia entre 20 e 20.000 Hz.
Suas principais características
 Podem ser classificadas de acordo com a altura, intensidade (volume), e o
timbre (forma).
 As ondas sonoras são ondas mecânicas, desta forma necessitam de um
meio material para se propagarem.
 São longitudinais, ou seja, a direção da propagação é a mesma da direção
da vibração.
 São tridimensionais, pois se propagam em todas as direções.
 Além disso as ondas sonoras podem sofrer refração, reflexão, difração e
interferência.
Espectro Sonoro
Assim como a luz, o som também possui um espectro sonoro, ou seja, é o
conjunto de todos os sons audíveis e não audíveis por nós, seres humanos.
sonoro.
Qualquer frequência além de (20 KHz= 20.000 Hz ) ou abaixo de (20 Hz)
é inaudível para os seres humanos.
 As frequências compreendidas abaixo do mínimo percebido pelo ouvido
humano (20 Hz) são denominadas de INFRASSONS.
 As frequências compreendidas acima do máximo percebido pelo ouvido
humano (20 kHz = 20.000 Hz) são denominadas de ULTRASSONS.
Qualidades fisiológicas das ondas sonoras
Intensidade, altura e timbre
Intensidade:
Esta qualidade nos permite determinar se um som é fraco ou forte. A
intensidadedepende da energia que a onda transfere para o meio e pode
ser dividida em intensidade física e auditiva.
Altura:
É a qualidade que nos permite diferenciar entre um som grave ou agudo.
Esta qualidade depende apenas da frequência da onda. Em outras palavras,
se a frequência é alta o som é agudo, mas se a frequência é baixa, então, o
som é grave.
Timbre:
O timbre nos permite diferenciar dois sons de mesma altura e mesma
intensidade, mas emitidos por fontes diferentes. É pelo timbre que
conseguimos identificar a voz de uma pessoa.
Velocidade do Som
O som se propaga nos meios sólidos, líquidos e gasosos. O valor da velocidade
do som depende do meio material em que se propaga, sendo maior nos sólidos e
menor nos meios gasosos.
Fórmulas:
Para calcular a velocidade do som, conhecendo a distância percorrida em um
intervalo de tempo, usamos a fórmula do movimento uniforme:
Onde:
vs: velocidade do som
∆s: distância percorrida
t: intervalo de tempo
A velocidade do som pode ainda ser encontrada usando-se a equação
fundamental das ondas:
Onde:
vs: velocidade do som
ƛ: comprimento de onda
f: frequência da onda sonora
Exemplo 01
(UFSCar - SP) Um homem adulto conversa com outro de modo amistoso e sem
elevar o nível sonoro de sua voz. Enquanto isso, duas crianças brincam
emitindo gritos eufóricos, pois a brincadeira é um jogo interessante para
elas. O que distingue os sons emitidos pelo homem dos emitidos pelas
crianças.
a) é o timbre, apenas.
b) é a altura, apenas.
c) são a intensidade e o timbre, apenas.
d) são a altura e a intensidade, apenas.
e) são a altura, a intensidade e o timbre.
Resolução - Exemplo 01
(UFSCar - SP) Um homem adulto conversa com outro de modo amistoso e sem
elevar o nível sonoro de sua voz. Enquanto isso, duas crianças brincam
emitindo gritos eufóricos, pois a brincadeira é um jogo interessante para elas.
O que distingue os sons emitidos pelo homem dos emitidos pelas crianças.
a) é o timbre, apenas.
b) é a altura, apenas.
c) são a intensidade e o timbre, apenas.
d) são a altura e a intensidade, apenas.
e) são a altura, a intensidade e o timbre.
Exercício 02
Marque a alternativa correta a respeito das características das ondas sonoras.
a) Quanto menor for a densidade de um meio, maior será a velocidade do som,
por isso as ondas sonoras propagam-se com maior velocidade no ar do que na
água.
b) A altura é a qualidade do som relacionada à energia emitida pela fonte
sonora.
c) Podemos diferenciar os sons de instrumentos musicais distintos, porque cada
um produz som em uma frequência característica.
d) O aparelho auditivo humano é capaz de captar apenas um intervalo
específico de frequências sonoras.
e) Um som alto significa um som de alto volume.
Resolução -Exercício 02
Marque a alternativa correta a respeito das características das ondas sonoras.
a) Quanto menor for a densidade de um meio, maior será a velocidade do
som, por isso as ondas sonoras propagam-se com maior velocidade no ar do
que na água.
b) A altura é a qualidade do som relacionada à energia emitida pela fonte
sonora.
c) Podemos diferenciar os sons de instrumentos musicais distintos, porque
cada um produz som em uma frequência característica.
d) O aparelho auditivo humano é capaz de captar apenas um intervalo
específico de frequências sonoras.
e) Um som alto significa um som de alto volume.
Exercício 03
(Uece) Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que não se propagam:
a) na atmosfera
b) na água
c) no vácuo
d) nos meios metálicos
Resolução - Exercício 03
(Uece) Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que não se propagam:
a) na atmosfera
b) na água
c) no vácuo
d) nos meios metálicos