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313TÓPICO 2 | ONDAS Sendo l 1 5 2 cm e T 5 0,4 s, temos: v 2 0,41 5 [ v1 5 5 cm/s b) Para o cálculo do comprimento de onda (l2), na região funda, usamos a mesma relação do item anterior: v 5 lf ⇒ v T 5 l ⇒ l 5 v t Sendo v 5 22 5 e T 5 0,4 s, já que o período não muda na refração, temos: 5 2 0,42l 5 ? [ l 5 2 2 cm2 c) Pela Lei de Snell, podemos calcular o ân- gulo de refração (r): 5 l l 5 5⇒ sen i senr v v sen 30° senr 2 2 2 1 2 1 2 5 ?senr 2 sen 30° ⇒ 5senr 2 2 [ r 5 45o 76. (Famema-SP) Com o objetivo de simular as ondas no mar, foram geradas, em uma cuba de ondas de um laboratório, as ondas bidimensionais re- presentadas na figura, que se propagam de uma região mais funda (região 1) para uma região mais rasa (região 2). Sabendo que quando as ondas passam de uma região para a outra sua frequência de oscilação não se altera e considerando as medidas indica- das na figura, é correto afirmar que a razão v v 1 2 entre as velocidades de propagação das ondas nas regiões 1 e 2 é igual a a) 1,6 b) 0,4 c) 2,8 d) 2,5 e) 1,2 77. (Cesgranrio) Um vibrador produz ondas planas na superfície de um líquido com frequência f 5 10 Hz e comprimento de onda l 5 28 cm. Ao passarem do meio I para o meio II, como mostra a figura, foi verificada uma mudança na direção de pro- pagação das ondas. (Dados: sen 308 5 cos 608 5 5 0,5; sen 608 5 cos 308 5 3 2 ; sen 458 5 cos 458 5 5 2 2 . Considere 2 5 1,4.) meio I meio II 45° 30° No meio II, os valores da frequência e do compri- mento de onda serão, respectivamente, iguais a: a) 10 Hz; 14 cm. b) 10 Hz; 20 cm. c) 10 Hz; 25 cm. d) 15 Hz; 14 cm. e) 15 Hz; 25 cm. 78. O esquema a seguir representa a refração de uma onda sonora plana que passa de um meio 1 (ar) para um meio 2 (gás em alta temperatura e alta pressão). Estão indicados o raio incidente AB, o raio refratado BC e algumas frentes de onda. Uma barreira EF está posicionada no meio 2, perpendicularmente ao raio BC, com o objetivo de refletir o som. A B 53° 37° E C F l 1 5 6,6 cm l 2 meio 1 meio 2 A distância entre os pontos B e F é igual a 55 cm e adota-se para a intensidade da velocidade do som no meio 1 o valor 330 m/s. Dados: sen 378 5 cos 538 5 0,60; sen 538 5 cos 378 5 0,80. Determine: a) as frequências f1 e f2 da onda sonora, respec- tivamente, nos meios 1 e 2; b) o comprimento de onda l2 da onda sonora no meio 2; c) o intervalo de tempo Dt transcorrido entre a passagem da onda pelo ponto B e seu retorno a esse mesmo ponto depois de sofrer reflexão na barreira. B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /F a m e m a , 2 0 1 6 2CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top2_p275a351.indd 313 7/7/18 2:26 PM 314 UNIDADE 2 | ONDULATÓRIA Bloco 4 A 1 A 2 A A 1 A 2 x 1 x 2 x pulso resultante A 5 A1 1 A2 x 5 x1 1 x2 A 1 A 2 13. Superposição de pulsos em cordas A superposição de duas ou mais ondas de mesma natureza provoca no local da superposição uma perturbação resultante igual à “soma algébrica” das per- turbações individuais de cada onda. Em uma corda tensa fica mais fácil visualizar esse fenômeno. Assim, conside- re uma corda esticada, disposta horizontalmente. Nas suas extremidades vamos produzir dois pulsos de mesma largura e amplitudes diferentes: A1 e A2. O resul- tado da superposição depende da forma como esses pulsos foram originados. Devemos, então, considerar duas situações: 1 a situação: pulsos em fase No instante da superposição dos pulsos em fase, observamos que cada ponto da corda na região de superposição apresenta uma elongação x igual à soma das elongações x1 e x2 que cada pulso produziria nesse ponto se lá chegasse sozinho. É evidente que a crista resultante tem uma amplitude igual à soma das amplitudes individuais dos pulsos. A esse tipo de superposição de pulsos (em fase) dá-se o nome de interferência construtiva. É importante observar que após a superposição os pulsos continuam suas propagações normalmente, como se nada tivesse acontecido. Esse fato justifica-se pelo Princípio da Independência da Propagação Ondulatória. Assim, após a superposição, a configuração da corda passa a ser: B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top2_p275a351.indd 314 7/7/18 2:26 PM 315TÓPICO 2 | ONDAS B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Observe a sequência a seguir: 2a situação: pulsos em oposição de fase A 1 A 2 B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra A A 1 A 2 x 1 x 2 x pulso resultante No instante da superposição dos pulsos em oposição de fase, observamos que cada ponto da corda na região de superposição apresenta uma elongação x, igual à diferença das elongações x1 e x2 que cada pulso produziria nesse ponto se lá chegasse sozinho. É evidente que a crista resul- tante tem uma amplitude igual à diferença das amplitudes individuais desses pulsos. A 5 A1 2 A2 x 5 x1 2 x2 B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEFIS_MERC18Sa_U2_Top2_p275a351.indd 315 7/7/18 2:26 PM