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FÍSICA – ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO ATIVIDADE A1 GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA JULIO ALAFE COPA UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ONDAS MECÂNICAS AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 1. Anote na tabela 1 os valores para as posições da sonda referente aos mínimos de intensidade encontrados na frequência ajustada. A unidade de distância apresentada pela caixa “Posição da sonda” é o centímetro, converta os valores medidos para metro antes de anotá-los na tabela. Considerando A0 (zero) como a extremidade do tubo ressonante. O tubo ressonante utilizado no experimento apresenta uma extremidade fechada (associada ao gerador de onda sonora) e outra aberta, onde a sonda se posiciona inicialmente. Em um sistema como o descrito, os pontos de menor intensidade de vibração (apresentam amplitude desprezível) correspondem a metade comprimento de onda (λ). Então para a determinação de λ, multiplique por dois o valor encontrado dos mínimos de intensidade. 2. Utilize os valores da tabela 1 para preencher a tabela 2 com o comprimento de onda médio. 3. Qual a velocidade do som encontrada para este ensaio? O valor de velocidade para esse ensaio é de aproximadamente 344,3 m/s. Esse valor foi encontrado pela média das velocidades calculadas em cada frequência, utilizando a fórmula abaixo: GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI Também é possível constatar esse resultado utilizando os valores teóricos de velocidade do som no AR a temperatura de 0°C. Considerando os dados acima apresentados no sumário teórico, podemos calcular a velocidade do som corrigida para a temperatura ambiente de 25°C. ou 298,15 K: 𝑣 = 𝐶𝑜 ∙ √ 𝑇 𝑇𝑜 𝑣 = 332 ∙ √ 298,15 273,15 𝑣 = 346,86 4. A velocidade do som apresentou valores diferentes para os diversos valores de frequências utilizados no experimento? Se sim, explique motivos das possíveis diferenças. Sim. Os motivos dessas diferenças estão relacionados aos erros ou níveis de precisão dos instrumentos utilizados nos ensaios, principalmente na régua de ajuste da posição da sonda. A diferença entre a velocidade teórica e a obtida no experimento foi de aproximadamente 2,5 m/s. Para melhor a precisamos do experimento, faz-se necessário considerar 1 ou 2 casas decimais a mais na régua de posição da sonda. 5. Qual relação pode ser observada entre a frequência e quantidade de “nós” apresentados pela onda sonora? Explique. Quanto maior a frequência, menor é o comprimento de onda e consequentemente maior a quantidade de nós observados. 6. Se ao invés de medir os mínimos de intensidade você medisse os máximos, seria possível encontrar os comprimentos de onda e consequentemente determinar a velocidade do som? Explique. GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI Sim, porque a distância entre os níveis de intensidade mínimos de cada ciclo é equivalente a distância entre os níveis de intensidades máximos. GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI OSCILAÇÕES EM MOLAS AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 1. Descreva o comportamento de cada uma das molas. A primeira mola apresenta dissipação de energia quase que desprezível, apresentando comportamento aproximado de um Movimento Harmônico Simples. A segunda mola apresenta dissipação de energia considerável, apresentando comportamento de um Movimento Harmônico amortecido, com a amplitude de oscilação diminuindo de forma exponencial no tempo. A terceira e quarta mola apresentam elevada dissipação de energia, fazendo com que não houvesse oscilação e o comportamento da mola fosse completamente amortecido. 2. A partir da observação dos gráficos deslocamento x tempo, qual foi o tipo de oscilação observado em cada uma das molas? A primeira e segunda mola apresentam regime de oscilação subamortecido. A terceira mola apresenta regime de oscilação criticamente amortecido e a quarta mola apresenta regime de oscilação sobreamortecido.
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