Relatório-AS ONDAS BIDIMENSIONAIS NUM MEIO LÍQUIDO-Utilizando o estroboscópio eletrônico (estroboflash)

Prévia do material em texto

AS ONDAS BIDIMENSIONAIS NUM MEIO LÍQUIDO
 Utilizando o estroboscópio eletrônico (estroboflash)
 Fortaleza-CE
Introdução
Na aula experimental, aplicamos a teoria da onda mecânica na prática, causando perturbações em um meio líquido gerando ondas que são projetadas em uma superfície (bancada). Estudamos o comportamento das ondas bidimensionais (retas e circulares) observamos se há variação de comprimento e velocidade da onda ao mudar a frequência
Onda é uma perturbação que se propaga no espaço ou em qualquer outro meio, sua propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e depende da elasticidade do meio. Ondas mecânicas: são as ondas que se propagam em meios materiais. Onda bidimensional quando se propaga em duas direções como, por exemplo, ao longo de uma superfície como a água. As ondas bidimensionais, por sua vez, caracterizam-se como retas ou circulares dependendo das frentes de onda.
Componentes de uma onda:
Amplitude (A): crista e vale.
Comprimento de onda (λ): a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.
Frequência da onda (f): o número de cristas ou vales consecutivos que passam por um mesmo ponto, em uma determinada unidade de tempo.
Período da onda (T): o tempo decorrido até que duas cristas ou dois vales consecutivos passem por um ponto e frequência da onda.
Objetivo 
O experimento tem como objetivo ajudar a identificar ondas circulares de planas num meio liquido, a determinar frequência de uma onda, a medir a frequência de uma onda e a definir a velocidade de propagação da onda a partir de λ e f.
Lista de materiais
01 mesa monobloco multifuncional em aço
03 haste média com fixador
02 haste de 500mm com fixador M5
01 iluminador de luz fria e estroboflash
01 cabos conectores RCA macho
01 tanque transparente
01 escala projetável 
01 tripé universal
01 gerador de abalos 
01 ponteira esférica
01 ponteira reta 
01 pipeta pasteur, graduada, 3ml e 150mm
1 ° Procedimento Experimental
1.1 Ondas circulares
Adicionou-se 225ml de água no tanque transparente
Ligou-se o iluminador no modo contínuo 
Focalizou-se a escala sobre a bancada abaixo do tanque 
Colocou-se a ponteira esférica no gerador de abalos 
Ajustou-se a sua altura para tocar levemente na superfície liquida
Ligou-se o equipamento
Observou-se que ponteira começou a fazer movimentos verticais na água 
Formou-se ondas circulares que foram projetadas na bancada
Utilizando a pipeta provoque um abalo no meio liquido deixando cair uma gota sobre a superfície da água. Torne a gerar outros pulsos deixando cair periodicamente gotas no interior do taque. Descreva a forma do pulso gerado na superfície líquida. 
 Formas circulares
Com base nas formas dos pulsos, como se comporta a velocidade das frentes de onda, em todas as direções, na lâmina d’água (superfície da água)? Justifique a sua resposta.
 
 Notamos que quanto maior a frequência de queda das gotas, menor o comprimento de onda para uma mesma velocidade de propagação dessas ondas
Ligue o gerador de abalos e regule a frequência para um valor médio. Descreva os tipos das ondas produzidas. Desenhe o observado dando a orientação da propagação das ondas obtidas.
 Observou-se uma perturbação, fazendo com que ondas circulares se propagassem pela superfície da água. Esse tipo de onda é bidimensional: são ondas que se propagam por uma superfície, e transversal: são ondas causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda.
 
1.2 Ondas planas
Adicionou-se 225ml de água no tanque transparente
Ligou-se o iluminador no modo contínuo 
Focalizou-se a escala sobre a bancada abaixo do tanque 
Colocou-se a ponteira reta no gerador de abalos 
Ajustou-se a sua altura para tocar levemente na superfície liquida
Ligou-se o equipamento
Observou-se que ponteira começou a fazer movimentos verticais na água 
Formou-se ondas planas que foram projetadas na bancada
Substitua a ponteira esférica pela ponteira reta. Ligue novamente o gerador e regule a frequência.
Descreva os tipos das ondas produzidas. Desenhe o observado dando a orientação da propagação das ondas obtidas.
Observou-se uma perturbação fazendo com que ondas retas se propagassem pela superfície da água. Esse tipo de onda é bidimensional: são ondas que se propagam por uma superfície, e transversal: são ondas causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda.
2° Procedimento Experimental
Adicionou-se 225ml de água no tanque transparente
Ligou-se o iluminador no modo contínuo 
Focalizou-se a escala sobre a bancada abaixo do tanque 
Colocou-se a ponteira esférica no gerador de abalos 
Ajustou-se a sua altura para tocar levemente na superfície liquida
Ligou-se o equipamento
Observou-se que ponteira começou a fazer movimentos verticais na água 
Formou-se ondas circulares que foram projetadas na bancada.
Baseado na forma dos pulsos, como se comporta a velocidade da frente de onda em todas as direções, num meio homogêneo? Justifique sua resposta.
O meio é homogêneo, então a velocidade é constante pois só o meio interfere na velocidade de propagação, isso é válido por que o meio é homogêneo. 
Acione a chave do iluminador para sincronizar os abalos com as piscadas de luz. Determine o λ da onda plana circular gerada.
Determine a velocidade da propagação da frente de onda neste experimento, com 225ml de água nivelada no tanque
 
Tabela de dados :
	Frequência (f)
	 x
	Comprimento (λ)
	 =
	Velocidade (v)
	15,22Hz
	x
	3,2cm x10-2
	=
	48,704m/s
	17,03Hz
	x
	2,7cm x10-2
	=
	45,981m/s
	14,20Hz
	x
	2,9cm x10-2
	=
	41,18m/s
	22,74Hz
	x
	2cm x10-2
	=
	45,48m/s
	10,56Hz
	x
	2,1cm x10-2
	=
	23,232m/s
	Média 40,9154 x10-1m/s
Conclusão
A partir do experimento comprovamos que utilizando dos dados que o equipamento (estroboscópio) nos apresentou e fazendo os devidos cálculos concluímos que o comprimento de onda é inversamente proporcional a frequência e que a velocidade de propagação de uma onda mecânica depende do meio no qual ela irá se propagar como foi dito em sala de aula. Aprendemos também a calcular a velocidade de propagação da onda relacionando a frequência e o comprimento de onda. Assim comprovando a teoria estudada na prática