Ondas Mecânicas: Conceitos e Propriedades

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Ondas e Termodinâmica 2012.2 
 
Aula VI – Ondas Mecânicas 
Prof. Taciano Amaral 
Ondas Mecânicas 
 
Ondulações num lago, sons musicais, tremores sísmicos: ondas mecânicas. 
 
Onda Mecânica: surge quando um sistema é deslocado de sua posição de 
equilíbrio e a pertubação se desloca (se propaga) de uma parte a outra do sistema. 
 
-Necessita de um meio material para se propagar. 
 
-Ao se propagar, carrega energia. Não carrega matéria! 
Tipos de Ondas Mecânicas 
Transversal, longitudinal, ou ambos. 
Tipos de Ondas Mecânicas 
Transversal, longitudinal, ou ambos. 
 
Em cada sistema forças agem para restaurar o equilíbrio do sistema. 
 
Propiedades comuns aos 3 casos: 
 
1. Velocidade de propagação definida. 
Módulo da velocidade com que a pertubação se propaga: velocidade da onda 
 
-Determinada pelas propriedades mecânicas do meio. 
 
2. O meio não se desloca: as partículas individuais oscilam em torno das posições 
de equilíbrio. 
 
3. Para produzir o movimento é necessário fornecer energia ao sistema realizando 
trabalho sobre ele. O movimento da onda transfere energia de uma região a outra do 
meio. 
Tipos de Ondas Mecânicas 
Ondas Periódicas 
Pulso 
Onda Periódica Transversal 
Cada partícula executará um movimento periódico à medida que a onda se propaga. 
Ondas Periódicas 
Onda Periódica Transversal 
Corda balançada em MHS: 
Onda Senoidal: 
Qualquer onda mecânica pode ser representada por uma 
superposição de ondas senoidais. 
Ondas Periódicas 
Onda Periódica Transversal 
À medida que a onda se propaga, qualquer ponto da corda 
oscila verticalmente em MHS em torno da posição de 
equilíbrio, com a mesma freqüência. 
 
O comprimento de uma configuração completa da onda é 
chamado de comprimento de onda . 
 
A configuração da onda viaja a uma velocidade 
e avança de uma distância em um período 
Logo, 
 
 
E, como temos 
Estudaremos, por enquanto, ondas com velocidade constante. 
Ondas Periódicas 
Onda Periódica Transversal 
Ondas Periódicas 
Ondas Periódicas Longitudinais 
Ondas Periódicas 
Ondas Periódicas Longitudinais 
Compressão: Zona de alta densidade. 
 
Expansão: Zona de baixa densidade. 
 
Comprimento de onda: distância entre uma 
compressão e a próxima. 
Descrição Matemática das Ondas 
Função de Onda: função que descreve a 
posição de qualquer partícula do meio em 
função do tempo. 
 
Onda senoidal numa corda. 
 
A pertubação ondulatória se propaga de até 
um ponto x à direita da origem num tempo x/v. .Logo, 
o movimento do ponto x no instante t é igual ao movimento 
x=0 no instante t-x/v. 
Descrição Matemática das Ondas 
Descrição Matemática das Ondas 
Descrição Matemática das Ondas 
Descrição Matemática das Ondas 
Descrição Matemática das Ondas 
em 
Descrição Matemática das Ondas 
em 
Gráfico da Função de Onda