Ondas e fenômenos ondulatórios - Apresentação

Ondas e fenômenos ondulatórios - Apresentação


DisciplinaFísica32.555 materiais636.714 seguidores
Pré-visualização3 páginas
ONDAS
Professor: Robson Faria			
Ondas 
Sempre que se fala em ondas, lembramo-nos das ondas do mar.
Existem muitas outras ondas na natureza. O som, por exemplo, é transmitido de um lugar para outro por ondas sonoras. 
A luz também viaja como uma onda.
Ondas e Energia
Embora as ondas do mar viajem milhares de quilômetros, as moléculas de água não vão muito longe.
\u201cOnda\u201d num estádio de futebol
A energia é transmitida ao longo do estádio mas as pessoas permanecem nos mesmos lugares (apenas se levantam e se tornam a sentar). 
O que é uma onda?
"Onda é a perturbação que ocorre em um meio\u201d.
São movimentos oscilatórios que se propagam num meio, transportando apenas energia, sem transportar matéria.
Classificação das ondas
Formas de propagação
Longitudinal: A direção do movimento vibratório coincide com a direção de propagação.
Propagação
Vibração
Transversais: A direção do movimento vibratório é perpendicular à direção de propagação. As ondas propagam-se tanto no vazio como num meio material. 
	Ex. Ondas de rádio, luz visível, microondas; Propagam-se no vazio à mesma velocidade: 300 000 km/s
Propagação
Vibração
Toda onda eletromagnética é transversal, porém nem toda onda transversal é eletromagnética.
Em relação à direção de propagação da energia nos meios materiais elásticos, as ondas são classificadas em:
UNIDIMENSIONAIS
Dimensões de uma onda
BIDIMENSIONAIS
TRIDIMENSIONAIS
Dimensões de uma onda
Elementos de uma onda
Cristas: os pontos mais altos de uma onda são as cristas.
Vale: os pontos mais baixos de uma onda forma os vales.
Amplitude: é a distância da posição da corda em repouso a uma crista ou a um vale.
Comprimento de onda: é a distância entre duas cristas sucessivas ou dois vales sucessivos. Simbolizamos o comprimento de onda pela letra grega \u3bb.
Período: é o tempo gasto para produzir uma oscilação completa (um ciclo), ou seja, é o tempo em que a fonte gera um ciclo de subida e um de descida.
Frequência: número de oscilações completas (ciclos) geradas por unidade de tempo (minuto, segundo etc.)
Amplitude (A) 
É a distância de uma crista ou um vale ao nível de equilíbrio. 
Amplitude
Amplitude
Amplitude
Y
0
X
Amplitude
Amplitude
Frequência (f)
É o número de oscilações completas (ciclos) geradas por unidade de tempo, no SI temos (1/s) = Hz (Hertz)
 1	 2 3
Frequência (f)
Comprimento de onda (\u3bb)
Na onda, é a distância que a perturbação percorre durante um período.
A
A
Período (T)
Tempo que um elemento (ou ponto) qualquer da onda leva para realizar uma oscilação completa. No SI temos s (segundos)
Velocidade de uma onda (v)
v = velocidade da onda
\u394S = distância percorrida
\u394t = intervalo de tempo
\u3bb = comprimento de uma onda sonora ou onda eletromagnética
T = período da onda
A velocidade de uma onda pode, portanto, ser calculada com a seguinte fórmula:
Equações de onda
ou
\u3bb = c/f
f = frequência
T = período
c = velocidade de luz
v = velocidade da onda
\u3bb= comprimento da onda
ou
Exemplo I - Uma onda periódica se propaga com frequência de 20 Hz em um certo meio. Um seguimento dessa onda aparece na figura. Determine sua velocidade de propagação.
9cm
Física , 2º Ano
EXEMPLO 2
Exemplo II - De uma torneira caem gotas idênticas à razão de 3 a cada segundo, exatamente no centro da superfície livre da água. Os círculos da figura representam cristas, originadas pelas gotas. Determine a velocidade de propagação dessas ondas. 
(8)
y(cm)
x(cm)
 6 12 18
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Ao se ultrapassar a barreira do som, é gerada uma onda de pressão sonora de alta intensidade, semelhante ao som de uma grande explosão. Se ocorrer próximo a cidades, pode ocasionar quebra de vidraças e telhas das residências.
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Luciana Melo Almeida
VELOCIDADE DO SOM
Luciana Melo Almeida
Depende das condições do meio em que ele se propaga. 
Aviões supersônicos: possuem velocidade maior que o som no ar. 
FENÔMENOS ONDULATÓRIOS
Reflexão						
Refração
Interferência
Ressonância
Difração
Polarização
O que é importante em um fenômeno ondulatório?
Saber com quais tipos de onda ocorrem (Mec., EM, Longit. e Transv.)
Quais características físicas são alteradas (v, f, l, amplitude...).
Situações onde os fenômenos ocorrem.
Nem v, nem f e nem \u3bb variam, ou seja, a onda mantém suas características.
O raio incidente, a normal e o raio refletido são coplanares
O ângulo de incidência é igual ao de reflexão.
Reflexão
Reflexão
Definição: Mudança de direção da onda ao encontrar um obstáculo. Assim como na óptica: ângulo de incidência = ângulo refletido.
Extremidade Fixa
A reflexão ocorre com todas as ondas e as características físicas são mantidas constantes, exceto a fase que pode variar.
Inverte a fase.
\uf0dfExtremidade Fixa.
Observa-se a inversão
da fase da onda refletida.
\uf0dfExtremidade Livre.
Sem inversão da fase 
da onda refletida.
Reflexão quando não há vinculo imposto na sua parte terminal: 
Não inverte a fase.
Exemplo III - (UNIFESP-SP) A figura representa um pulso se propagando em uma corda. Pode-se afirmar que, ao atingir a extremidade dessa corda, o pulso se reflete                                                                                           
a) se a extremidade for fixa e se extingue se a extremidade for livre.
b) se a extremidade for livre e se extingue se a extremidade for fixa.
c) com inversão de fase se a extremidade for livre e com a mesma fase se a extremidade for fixa.
d) com inversão de fase se a extremidade for fixa e com a mesma fase se a extremidade for livre.
e) com mesma fase, seja a extremidade livre ou fixa.
Exemplo IV - (FGV-SP) A figura mostra um pulso que se aproxima de uma parede rígida onde está fixada a corda. Supondo que a superfície reflita perfeitamente o pulso, deve-se esperar que no retorno, após uma reflexão, o pulso assuma a  configuração indicada em
                                                                                                                                                                           
 
Exemplo V - (UFC-CE) A figura mostra duas fotografias de um mesmo pulso que se propaga em uma corda de 15m de comprimento e densidade linear uniforme, tensionada ao longo da direção x. As fotografias foram tiradas em dois instantes de tempo, separados de 1,5s. Durante esse intervalo de tempo o pulso sofreu uma reflexão na extremidade da corda que está fixa na parede P.
                                                                                                                                                             
 
Exemplo VI - (Mackenzie-SP) Com relação ao movimento ondulatório, podemos afirmar que:
a) a velocidade de propagação da onda não depende do meio de propagação.
b) a onda mecânica, ao se propagar, carrega consigo as partículas do meio.
c) o comprimento de onda não se altera quando a onda muda de meio.
d) a frequência da onda não se altera quando a onda muda de meio.
e) as ondas eletromagnéticas somente se propagam no vácuo.
                                                                                                                                                                           
 
 Exemplo - Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração. 
Calcula-se que a velocidade de propagação