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LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS EM UM MEIO LÍQUIDO Professor: Geraldo Marcelino Engenharia Civil 5° período PRÁTICA II LABORATÓRIO DE FÍSICA IV ONDAS MECÂNICAS EM UM MEIO LÍQUIDO Coronel Fabriciano/MG Setembro de 2015 V ONDAS MECÂNICAS EM UM MEIO LÍQUIDO Prática II: Ondas mecânicas em um meio Discentes: Ana Maria Takayanagi Giselly Cristina Marcelo N. Oliveira Marcos V. R. Jesus Mauro L. Barbosa Thayane Le mecânicas em um meio líquido Relatório referente à Prática II Física IV- Laboratório do Curso de Engenharia Civil -5º período. Coronel Fabriciano/MG Setembro de 2015 rática II da disciplina do Curso de º período. SUMÁRIO 1 - OBJETIVO......................................................................................................3 2-INTRODUÇÃO ................................................................................................3 3-PROCEDIMENTOS .........................................................................................4 4-RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................5 5-CONCLUSÃO ..................................................................................................7 6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...............................................................8 OBJETIVOS Descobrir a relação do comprimento de que interferem na propagação de uma onda. INTRODUÇÃO 1. Fundamentos teóricos: 1.1. Ondas A onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através de um meio. Um exemplo simples é quando causa perturbação na água propaguem. Existem ondas que não podemos ver a olho nu como as ondas de rádio, ondas ultravioletas, ondas de televisão As ondas podem ser classificadas: Ondas mecânicas: Necessitam de um meio molas, cordas, sons e superfícies líquidas. Ondas eletromagnéticas: dependem do meio para propagar. 1.2. Componentes de uma onda Amplitude (A): Variação máxima da oscilação com relação ao valor médio. Período (T): Tempo necessário para duas cristas consecutivas passem por um mesmo ponto. Comprimento de onda ( relação do comprimento de onda (λ) com a frequência(f) e os fatores que interferem na propagação de uma onda. Fundamentos teóricos: A onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através Um exemplo simples é quando se joga uma pedra no lago causa perturbação na água calma fazendo com que as ondas circulares se Existem ondas que não podemos ver a olho nu como as ondas de rádio, ondas ultravioletas, ondas de televisão e de microondas. As ondas podem ser classificadas: Necessitam de um meio material para se propagarem. molas, cordas, sons e superfícies líquidas. eletromagnéticas: São geradas por cargas elétricas oscilante io para propagar. Ex.: ondas de rádio, radar, raios de uma onda Variação máxima da oscilação com relação ao valor médio. Tempo necessário para duas cristas consecutivas passem por um Comprimento de onda (λ): Distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos. 3 ) com a frequência(f) e os fatores A onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através uma pedra no lago, o impacto calma fazendo com que as ondas circulares se Existem ondas que não podemos ver a olho nu como as ondas de rádio, ondas para se propagarem. Ex.: São geradas por cargas elétricas oscilantes e não raios-X e microondas. Variação máxima da oscilação com relação ao valor médio. Tempo necessário para duas cristas consecutivas passem por um Distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos. C= velocidade da luz no vácuo = 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 m/s. Frequência(f): Número de cristas consecutivas que passam por um mesmo em um segundo. Velocidade (v): Como não transportam matéria em seu movimento, é previsível que as ondas se desloquem com velocidade contínua v=λ. f PROCEDIMENTO Montou-se em uma bancada um sistema utilizando um retroprojetor, uma travessa de vidro com água, um potenciômetro e um motor de potência de vibração. Observaram-se as ondas propagadas na água através do potenciômetro com diversas frequências, sendo control juntamente com o que foi dado em sala de aula, pode com relação às ondas mecânicas. Imagem: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAejrQAC/relatorio C= velocidade da luz no vácuo = 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 Número de cristas consecutivas que passam por um mesmo Como não transportam matéria em seu movimento, é previsível que as ondas se desloquem com velocidade contínua. se em uma bancada um sistema utilizando um retroprojetor, uma travessa de vidro com água, um potenciômetro e um motor de potência de vibração. as ondas propagadas na água através do potenciômetro com diversas frequências, sendo controladas pelo professor. Ao final da observação, juntamente com o que foi dado em sala de aula, pode-se tirar algumas conclusões ondas mecânicas. Imagem: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAejrQAC/relatorio-fisica-estudo-onda-mecanicas 4 C= velocidade da luz no vácuo = 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 Número de cristas consecutivas que passam por um mesmo ponto Como não transportam matéria em seu movimento, é previsível que se em uma bancada um sistema utilizando um retroprojetor, uma travessa de vidro com água, um potenciômetro e um motor de potência de vibração. as ondas propagadas na água através do potenciômetro com adas pelo professor. Ao final da observação, se tirar algumas conclusões mecanicas-na-agua 5 MATERIAIS NECESSÁRIOS: - Retroprojetor; - Cuba de ondas; - água; - Calibrador de frequência; RESULTADO E DISCURSÃO 1-Comprimento de onda e frequência são grandezas inversamente proporcionais. 2-A velocidade de propagação de uma onda não depende do comprimento de onda e nem da frequência. Depende somente do meio de propagação. 3-Quanto maior a frequência, menor é o comprimento de onda. 4- Uma onda mecânica em um meio líquido formado por duas regiões: uma clara, que representa a crista, e outra escura que representa o vale. Por que a crista é a região mais clara e o vale a região mais escura? R→ Porque a crista funciona como uma lente convergente e o vale como uma lente divergente. 5- A distância entre duas regiões claras consecutivas representa que grandeza da onda? R→Representa o comprimento de onda (λ). 6- Ao aumentar a frequência de vibração, qual comportamento do comprimento de uma onda? R→O comprimento de onda diminuirá. 7- Que relação existe entre frequência e o comprimento da onda? 6 R→São inversamente proporcionais. 8- A velocidade de propagação da onda obtida na prática é a mesma em todas as direções. Justifique essa ocorrência. R→Somente o meio interfere na velocidade de propagação da onda, e o meio apresentado é o mesmo. 9- A velocidade de propagação depende das grandezas frequência e comprimento de onda? Justifique sua resposta. R→Não. A velocidade de propagação da onda só depende do meio. 10- A distância entre duas cristas consecutivas e um vale de uma onda é de 30 cm e a sua velocidade de propagação é de 0,5 m/s. Determine: (a) O comprimento da onda. R→1,5 λ=30 cm λ=30cm/1,5 λ= 20 cm (b) O período de propagação. R→ v = λ x f 0,5 = 0,2 x f f = 2,5 Hz T = 1/f T=1/2,5 T = 0,4 s (c) A frequência de propagação. R→f = 2,5 Hz 11- Num tanque a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s e a frequência do movimento é de 10 Hz. Calcule o comprimento da onda. R→v = λ x f 0,5 = λ x 10 λ = 0,05 m 12- Uma pedra cai em um lago, produzindo ondas que percorrem 250 cm em 2 segundos. A distância entre duas cristas sucessivas da onda é de 25 cm. Determine o período dessa onda. R→ v = d/t v = 2,5/2 v = 1,25 m/s f = v/λ f = 1,25/0,25 f = 5 Hz T = 1/f T = 0,2 s 7 CONCLUSÃO A experiência feita em sala de aula nos possibilita observar que a velocidade de uma onda depende somente do meio de propagação e não do comprimento de onda e nem da frequência. A frequência e o comprimento de onda são inversamente proporcionais, ou seja, se uma aumenta a outra diminui. A onda mecânica propaga sem que o meio material se desloque, isso por que a onda transfere energia de um ponto a outro. As ondas mecânicas precisam de uma origem de perturbação. Observa-se também que o comprimento de onda é medida de uma crista a outra, ou de um vale a outro. Explicatorium, Características das ondas. Disponível em:< http://www.explicatorium.com/CFQ8/Som_As_ondas.php>Acesso em 08 de Setembro de 2015. Disponível em:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAejrQAC/relatorio-fisica-estudo-onda-mecanicas-na-agua>Acesso em 08 de Setembro de 2015. As regiões escuras são as sobreposições do vale com a crista. A crista funciona como uma lente convergente e o vale como uma lente divergente. 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALLIDAY, D.; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física: Mecânica - Vol. 2. 8. Ed, Rio de Janeiro: LTC, 2009. Mundo Educação, Ondas mecânicas. Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com/fisica/ondas-mecanicas.htm>Acesso em 08 de Setembro de 2015. Só Física, Classificação das ondas. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao. php>Acesso em 08 de Setembro de 2015. Resumo, O que é onda? Disponível em: <http://ww2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/resumo.htm>Acesso em 05 de Setembro de 2015. InfoEscola, Ondas mecânicas. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/ondas-mecanicas/>Acesso em 06 de Setembro de 2015.
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