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08/02/2013 1 Unidade 1 - Movimentos Ondulatórios Física II - Profa. Dra. Josiane Rodrigues • Em 2001, uma passarela de pedestres sobre o rio Tâmisa foi inaugurada. Entretanto, logo depois que a primeira onda de pedestres começou a caminhar sobre ela a Ponte do Milênio, como é chamada, começou a oscilar de tal forma que muitos pedestres tiveram dificuldade para se manter de pé. • Oscilações semelhantes podem acontecer em uma pista de dança com piso de madeira, especialmente se os participantes estiverem pulando. O que é uma onda? Um dado movimento oscilatório de uma partícula é transmitido às partículas vizinhas estas, por sua vez, começam a oscilar, atrasadas em relação às precedentes ...e assim sucessivamente, até que todas as partículas do meio entrem em movimento. Tipos de ondas • As ondas podem ser de três tipos principais: � Ondas Mecânicas. Exemplos: Ondas do mar, ondas sonoras e as ondas sísmicas. São governadas pelas leis de Newton e existem apenas em um material, como a água, o ar ou as rochas. � Ondas Eletromagnéticas. Exemplos: luz visível, luz ultravioleta, ondas de rádio e de televisão, as microondas, os raios X e as ondas de radar. Não precisam de meio material para existir. Se propagam, no vácuo, com a mesma velocidade (c= 299 792 458 m/s) Um pato na água produz uma onda mecânica. �Ondas de Matéria. Estão associadas a elétrons, prótons e outras partículas elementares, e mesmo a átomos e moléculas. Dualidade onda-partícula 08/02/2013 2 Ondas Transversais e Longitudinais (a) Transversal - quando a direção de propagação da onda é perpendicular à direção de vibração das partículas do meio. (b) Longitudinal - quando a direção de propagação da onda coincide com a direção de vibração das partículas do meio. (a) (b) Ondas Transversais e Longitudinais • Uma onda sonora é produzida, em um tubo cheia de ar, movendo o êmbolo para a frente e para trás. Como as oscilações de um elemento de ar (representado pelo ponto na figura) são paralelas à direção de propagação da onda, ela é uma onda longitudinal. Qual é a onda transversal? E a longitudinal? (a) (b) As ondas podem ser: Longitudinais: Ex. Ondas sonoras são longitudinais: Transversais: Equação para um onda senoidal transversal Amplitude (ym) • A amplitude ym de uma onda é o módulo do deslocamento máximo dos elementos a partir da posição de equilíbrio quando a onda passa por eles (o índice m significa máximo). Como ym é um módulo, é sempre uma grandeza positiva, mesmo que seja medida para baixo e não para cima. 08/02/2013 3 Fase • A fase da onda é o argumento kx – ωt do seno da equação da onda. Quando a onda passa por um elemento da corda em uma certa posição x a fase varia linearmente com o tempo t. Isso significa que o seno também varia, oscilando entre +1 e -1. Constante de Fase • Podemos generalizar a equação da onda introduzindo uma constante de fase Ø na função de onda: � � �� ��� � � � � ∅� Explicando melhor • A onda y2 está adiantada, em relação a y1. • Adiantada de Ø. Para t=0 Comprimento de onda • O comprimento de onda é dado pela distância entre duas cristas ou vales consecutivos. Comprimento de onda • Mas λ também pode ser definido como a distância entre 3 nodos consecutivos...mas o que são nodos??? • Já que é uma distância. A unidade de λ é m, km, nm, µm, etc. Período • O período (T) de uma onda nada mais é do que o tempo que uma onda completa demora para passar por um ponto. • A unidade de T , como não poderia deixar de ser, é a mesma de tempo: s, ms, µs, ns, h, etc. 08/02/2013 4 Amplitude, Comprimento e Período de uma onda.
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