Fisica IV Cuba de ondas, pratica II

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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
“Ondas mecânicas em um meio líquido”
Área de Concentração: Mecânica
Orientador: 
Coronel Fabriciano – MG
Agosto de 2014
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
“Ondas mecânicas em um meio líquido”
COMPONENTES DO GRUPO:
Coronel Fabriciano – MG
Agosto de 2014
1. OBJETIVO
 	O objetivo deste trabalho é produzir e reconhecer ondas numa cuba de ondas, analisando o comprimento de onda formada por um vibrador em contato com a água.
2. INTRODUÇÃO
 	
 	Na vida cotidiana encontramos inúmeros exemplos de vibrações de toda natureza: vibrações das cordas de um violino, do motor de um automóvel, da pista de rodagem sobre uma ponte, de um espelho d’água atingido por um objeto, do ar que nos circunda provocando um efeito sonoro, do vaso de um liquidificador, do interior de um forno de micro ondas, enfim, ao redor de nós tudo vibra, inclusive as asas de uma borboleta.
Existem várias classificações para ondas, quanto à forma podem ser transversais ou longitudinais, quanto à natureza podem ser mecânicas ou eletromagnéticas, quanto à direção de propagação podem ser unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais. Neste trabalho, depositaremos nossas atenções no estudo das ondas bidimensionais, que são ondas mecânicas e transversais. Observando que para o meio líquido quanto maior a frequência da onda, maior será seu comprimento de onda.
DEFINIÇÕES:
Período – T (s)
 Tempo Gasto para uma oscilação completa.
Frequência – F (Hz)
 É o número de oscilações completas que ocorre em 1 segundo.
Amplitude – A 
 É a maior distância com relação a posição de equilíbrio.
Crista	
 Parte + elevada da onda	
Vale
 Concavidade existente entre duas cristas
Comp. De Onda ( λ )
 Distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.
Superposição
 Quando duas ou + ondas propagam simultaneamente no mesmo meio
Velocidade da Onda
 A velocidade v da frente de onda é constante para cada meio e é dada pelo produto da frequência, f, pelo comprimento de onda, , ou seja:
V = λ.f
Como f = 1 / T, obtemos também a relação:
V =λ / T
Gerador de abalos com sincronismo
 A cuba de água é um equipamento para a geração de ondas, de forma a analisar algumas das características das ondas formadas. Neste equipamento é formado por um retroprojetor que projeta a imagem das ondas formadas, por um vibrador que provoca o surgimento das ondas, cuba de ondas, onde é adicionada água, e o estroboscópio, dispositivo óptico que permite que um objeto em rotação possa ser observado de forma estacionária.
Ondas Mecânicas
 Precisam de um meio para se propagar. Ex.: Som
Ondas Eletromagnéticas
 Não necessita de um meio para se propagar, propaga no vácuo. Ex.: Ondas de rádio, raio x.
3. Desenvolvimento
Conceitua-se ondas como sendo o movimento causado por uma perturbação que se propaga através de um meio. É interessante ressaltar que as ondas não transportam massa, apenas energia, como pode ser observado se jogarmos uma pedra num lago, ocorrerá a formação de ondas, os galhos e folhas não se deslocarão, mas ocorrerá vibração para cima e para baixo à medida que as ondas passam por ela. 
O gerador de pulsos emite uma quantidade de pulsos sucessivos, em intervalos de tempo iguais a T. Quando o gerador de pulsos faz isso, repete seu movimento uma vez em cada intervalo de tempo T. Tal movimento se denomina periódico, e o intervalo de tempo, período. As ondas assim produzidas são denominadas ondas periódicas. A quantidade de vezes que este movimento se repete na unidade de tempo é a frequência, f. 
Como consequência das definições de período e frequência temos que a frequência é o inverso do período e vice-versa: 
f= 1/ T ou T = 1/f
Unidade de freqüência - SI
U (f) = 1 ciclo / s = 1 hertz (1 Hz)
 3.1 Materiais utilizados
 	Retroprojetor
 Cuba de ondas
 Fonte de alimentação
 Gerador de abalos com sincronismo
 Regulador de frequência e amplitude.
4. CONCLUSÃO
 	Ao aumentar e diminuir a frequência pode-se observar o comportamento do comprimento de onda. As ondas de maior frequência foram aquelas de menor comprimento e as ondas de menor frequência apresentaram um maior comprimento. Isto deve-se ao fato de que o comprimento de onda tem uma relação inversa com a frequência: V=λ.f, então V/f=λ, onde V = velocidade da onda, f = frequência, λ = comprimento de onda. Ao bater na água com a ponteira esférica, formaram-se ondas circulares. O fato de as ondas serem circulares é uma evidência de que a velocidade de propagação das ondas é a mesma em todas as direções.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Anotações em sala.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física 2- Mecânica.4. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. 
http://educar.sc.usp.br/sam/cuba2/
Respostas:
A crista consta uma lente convergente e o vale consta uma lente divergente.
Comprimento de onda.
O comprimento de onda diminuíra ao aumentar a frequência de vibração.
São grandezas inversamente proporcionais. Quanto maior a frequência, menos o comprimento.
Sim. Pois o meio de propagação é igual.
Não. Pois a velocidade de propagação de uma onda depende somente do meio de propagação.
1,5 λ = 30cm λ = 0,2m
V = λ/T 0,5 = 0,2/T T = 0,4s
V = λ.F 0,5 = 0,2.F F = 2,5 Hz