Ondas estacionárias

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Ondas Estacionárias em uma corda e uma mola
Anderson Kennedy1 e Cosme Alan Martins Galvão2
1Licenciatura em Física, Campus Taguatinga, Instituto Federal de Brasília.
2Tecnologia em Automação Industrial, Campus Taguatinga, Instituto Federal de Brasília.
Resumo. O relatório a seguir trada sobre experimento de propagação de ondas estacionarias realizadas em uma corda com e sem variância de tensão aferidas por um dinamômetro e analisadas também em uma mola helicoidal. O experimento tenta relacionar a distância (L) do corpo analisado e a frequência de pulsos emitidos por um motor afim de descobrir a velocidade da onda bem como seus efeitos de ‘nós’ a medida em que a frequência de pulsos aumenta.
Palavras chave: Ondas estacionárias, frequência, velocidade de onda, Princípio da superposição.
	Fluidos e Ondulatória Experimental – 1º/2017		1
Introdução
Ao estudar a respeito de ondas vemos que a característica básica do movimento ondulatório é o transporte de energia sem o transporte de matéria. Desta forma, podemos dizer que pelo fato de as ondas não serem corpos em movimento, mas deformações que se propagam em um meio, elas podem atravessar a mesma região ao mesmo tempo. Esse princípio é dito como Princípio da superposição.
Na figura abaixo temos uma corda esticada com a formação de ondas estacionárias. Podemos então dizer que uma onda estacionária é caracterizada pelo encontro de duas ondas iguais, porém com sentidos contrários. O encontro dessas ondas é chamado de superposição. A superposição de ondas ocasiona a formação de interferência de ondas destrutivas ou construtivas.
Nas ondas estacionárias, figura abaixo, a letra V indica as regiões onde a oscilação é máxima, essa região é chamada de Ventre; e a letra N indica os pontos onde a oscilação é mínima, denominada de Nó.
Podemos dizer que em uma onda estacionária, ao longo da corda, nós e ventres terão sempre a mesma posição. Isso acontece pelo fato de que a energia adquirida pela corda fica estacionada entre os nós. Como estão sempre imóveis, os nós não deixam que a energia mecânica passe por eles.
Temos na figura abaixo a representação de uma onda estacionária, onde os pontos oscilam para cima e para baixo entre os nós. A fim de obtermos uma onda estacionária, basta fixarmos uma das extremidades de uma corda em uma parede e em seguida fazer a outra extremidade vibrar com movimentos periódicos e verticais.
A frequência de oscilação determina, para uma corda fixa entre dois pontos, a formação de ondas com comprimentos de ondas diferenciados. 
Medindo-se a distância entre dois pontos que funcionam como nós, podemos obter o comprimento da onda pela formula.
Procedimento Experimental
Materiais
O experimento tem o objetivo de analisar a propagação de das ondas estacionarias, para tanto foi utilizado o material abaixo
Mola de prova; 
Régua de 500 mm; 
Dinamômetro
Fio de prova;
Haste longa com fixador métrico; 
Gerador de abalos (transdutor eletromagnético de deslocamento vertical);
Kit experimental
Fases do Experimento
Corda fixa em dois pontos
Utilizando um fio de prova sendo preso a uma haste em uma das pontas e na outra ao gerador de abalos, à uma distância L= 0,598m ± 0,0005m, dado início ao experimento, ligando o gerador de abalos com interruptor acionado em F1 com amplitude e frequência no mínimo ou marcação 0, e sendo aumentados lentamente até ser percebido o primeiro harmônico, o que ocorreu a 19Hz ± 1Hz. Feito isso as frequências foram aumentadas passo afim de se atingir os harmônicos seguintes até o 6º harmônico, para os seguinte foi acionado o interruptor para F2 para se alcançar frequências ainda maiores, chegando a um total de 8 harmônicos como se segue na tabela no item 3.?, um fato observado foi a diferença entre as harmônicas que ficaram sempre entre 17 à 19 Hz;
Mola helicoidal fixa em dois pontos
 
Seguindo o mesmo princípio da fase anterior porem agora com uma mola helicoidal e fixa do mesmo modo sendo desta vez iniciado pela 2º harmônica e interruptor acionado em F1 até o 6º harmônico, acionado o interruptor para F2 e seguindo até encontrar o 8º harmônico.
Corda fixa à um dinamômetro
Utilizando a mesma corda da primeira parte do experimento e presa em sua base pelo gerador de abalos e em sua outra extremidade a um dinamômetro inicialmente a distância L= 0,35m e uma tensão de 0,5N, nessa parte do experimento o objetivo não é encontrar várias harmônicas mas sim analisar as variâncias de tensão e distancia ao mesmo tempo em que se encontram a 2º harmônica na corda. Feito o primeiro logo em seguida fora tencionada a corda em 1N, medido a distância e frequência ao se encontrar a 2º harmônica e anotados os dados em tabela, repetindo o processo de 0,5 em 0,5N até o máximo de 2,5N.
Resultados e Discussão
 
Conclusão
 
Referências
HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos da Física, Vol. 2, 9ª Edição, LTC, páginas 117-.
SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Ondas Estacionárias"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-estacionarias.htm>. Acesso em 22 de maio de 2017.
Roteiro do experimento 4: Ondas estacionárias