Ondas: Conceitos e Propriedades

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Ondas
Profº Ronne Gouveia
Conteúdo
Conceito de onda
Natureza das ondas
Tipos de ondas
Propagação de um pulso em meios
unidimensionais
Reflexão e reflação de pulsos
Ondas periódicas
Função de onda
Concordância e oposição de fase
Frente de onda. Princípio de Huygens
Reflexão de ondas
Refração de ondas
Difração de ondas
Polarização de ondas
Conceito de onda
Denomina-se onda uma perturbação que se propaga num meio.
A mão de uma pessoa, ao movimentar a extremidade de uma corda,
constitui uma fonte e a corda é meio em que a onda se propaga.
Uma onda transfere energia de um ponto a outro sem o transporte de
matéria entre os pontos.
Unidirecionais
Bidirecionais
Tridimensionais
Natureza das ondas
As ondas podem ser:
Mecânicas: ondas que não se
propagam no vácuo.
Eletromagnéticas: propagam-se
no vácuo e em certo meios
materiais.
Tipos de ondas
Transversal:a vibração feita para
produzir a onda é perpendicular
(forma um ângulo de 90°) à sua
propagação. Exemplo: uma pedra
caindo em uma poça d’água.
Longitudinais: a vibração que
produz a onda é paralela (mesma
direção) à sua propagação.
Exemplo: ondas sonoras.
Tipos de ondas
Propagação de um pulso em meios
unidimensionais
Exemplo
Um arame de aço, com 1 m de comprimento e 10g de massa, é esticado com
uma força de tração de 100 N. Determine a velocidade de propagação de um
pulso transversal nesse arame.
Reflexão e Refração de pulso
A reflexão de onda em uma corda
ocorre quando essa onda incide na
interface de separação com outro
meio e volta a se propagar no meio
original.
A refração de uma onda à
modificação de sua velocidade de
propagação provocada pela
passagem dessa onda de um meio
para outro, de características
diferentes. Duas cordas elásticas, de
densidades lineares diferentes,
constituem, para uma onda,
diferentes meios de propagação,
mesmo que sejam feitas de mesmo
material.
Reflexão e Refração de pulso
Ondas periódicas
Quando um pulso segue o outro
em uma sucessão regular tem-se
uma onda periódica.
Nas ondas que se propagam em
uma corda, os pontos mais altos
são denominados de cristas e os
pontos mais baixos, vales.
Ondas periódicas
O comprimento de onda Y das ondas
cossenoidais que se propagam num
meio elástico é igual à distância entre
duas cristas ou dois vales
consecutivos.
Amplitude (A): é a distância entre o
eixo central e o ponto mais alto (crista)
ou mais baixo da onda (vale). Sua
unidade de medida no Sistema
Internacional é o metro (m).
Ondas periódicas
Frequência (f): é a quantidade de ciclos em um
determinado intervalo de tempo. Se as cristas e os
vales estão muito próximos, isso significa que a
frequência da onda é alta, do contrário, a frequência é
baixa. Sua unidade de medida no S.I. é o hertz (Hz).
Período (T): é o intervalo de tempo para se completar
um ciclo de onda. Por isso, o período é medido no
intervalo de um comprimento de onda. Sua unidade
de medida no S.I. é o segundo (s).
Ondas periódicas
A velocidade de propagação da
onda pode ser escrita como:
A frequência como:
Com isso, a velocidade pode ser
escrita também como:
Ondas periódicas
Exemplo) Um vibrador é ligado a uma corda tensa e em 6 s produz ondas
que assumem o aspecto cossenoidal. A distância entre duas cristas
sucessivas é de 20 cm. Determine:
A) A frequência da onda;
B) A velocidade de propagação da onda na corda.
Visão (óptica)
O olho humano pode ser
considerado um
instrumento óptico: forma
imagens pelo fenômeno
físico da refração, em que a
luz sofre desvios ao mudar
de meio.
Visão (óptica)
A princípio e de forma bem
simplificada, o olho humano pode
ser considerado um instrumento
óptico, pois é constituído por uma
lente biconvexa (o cristalino), que
fica situada na região anterior ao
globo ocular.
No fundo do globo ocular, está a retina, que é sensível à luz e
serve de anteparo para as imagens. As sensações luminosas,
após serem captadas e projetadas sobre a retina, são enviadas
ao cérebro pelo nervo óptico.
Visão (óptica)
Formação da imagem no olho humano
A imagem que vemos é resultado
do seguinte processo:
o cristalino, uma lente biconvexa,
forma uma imagem real e invertida
do objeto, a qual fica localizada
exatamente sobre a retina.
Visão (óptica)
Feito esse processo, essa imagem é
enviada ao cérebro pelo nervo
óptico.
Após inúmeros processos
complicados, que a fazem ficar na
posição correta, enxergamos o
objeto nitidamente.
Visão (óptica)
Conseguimos enxergar os objetos de
modo nítido porque a imagem deles
forma-se sobre a retina, no entanto,
existem alguns casos em que ela não
se forma exatamente sobre a retina,
originando o que chamamos de
defeitos de visão.
Miopia
Na miopia, a imagem
forma-se na frente da retina.
Para corrigir esse defeito, ou
seja, para que a imagem
forme-se exatamente sobre a
retina, a pessoa que tem esse
problema deve utilizar óculos
com lentes divergentes.
Hipermetropia
Na hipermetropia, a imagem do
objeto é formada após a retina.
Para a correção desse defeito de
visão, a pessoa deve utilizar
óculos com lentes convergentes,
que fazem com que a imagem do
objeto forme-se exatamente
sobre a retina.
Hipermetropia
Esses defeitos ocorrem em razão de uma possível
deformação no globo ocular ou mesmo por uma defeituosa
acomodação visual.
Eles podem ser corrigidos com a utilização de óculos, lentes
de contato ou por meio de cirurgia a laser.
Correção por
meio de laser
Exemplo
(UEMA) Você sabia que o globo ocular humano é um órgão da visão,
bastante complexo, no qual o cristalino funciona como uma lente que forma
as imagens na retina? Essa importante lente do sistema óptico do homem é
caracterizada como
A) convergente, formando imagens reais, diretas e diminuídas.
B) divergente, formando imagens reais, diretas e diminuídas.
C) divergente, formando imagens virtuais, diretas e ampliadas.
D) convergente, formando imagens virtuais, invertidas e diminuídas.
E) convergente, formando imagens reais, invertidas e diminuídas.
Exemplo
(UNICAMP) As cirurgias corretivas a laser para a visão estão cada vez mais eficientes. A técnica corretiva mais
moderna é baseada na extração de um pequeno filamento da córnea, modificando a sua curvatura. No caso de
uma cirurgia para correção de miopia, o procedimento é feito para deixar a córnea mais plana.
Assinale a alternativa que explica corretamente o processo de correção da miopia.
A) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal
da lente efetiva do olho.
B) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal
da lente efetiva do olho.
C) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal
da lente efetiva do olho.
D) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal
da lente efetiva do olho.
Indicação de questões
Questões sobre Óptica da Visão: Óptica - Para o Enem e Vestibular
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