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Atividade Experimental - Aula 05 – Ressonância: Figuras de Chladni 1. Objetivos gerais Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de: • gerar vibrações transversais num disco metálico; • analisar os padrões gerados sobre a placa; • comparar os diversos padrões às frequências dadas; • observar a transmissão de ondas estacionárias para a placa. 2. Materiais necessários Uma chapa metálica quadrada e/ou circular; Gerador de ondas mecânicas; Areia fina. 3. Procedimento experimental / Dados obtidos Podemos gerar vibrações transversais num disco metálico, criando um forte atrito no seu rebordo mediante um arco de violino ou um fio bastante esticado, por exemplo, segundo a direção vertical, como se ilustra: Alguns exemplos de Figuras de Chladni para placa circular excitada. Prenda o disco de padrões sobre o gerador de pulsos de ondas; Espalhe areia fina no disco, para fazer com que os padrões de ondas estacionárias bidimensionais se tornarem visíveis; Nos locais onde a amplitude de vibração é grande a areia é espalhada enquanto que nas regiões de pequena ou nenhuma amplitude de vibração (linhas nodais) o material se acumula; Alterando a frequência do gerador de ondas, o padrão de ondas estacionárias mudará; Observe e registre a imagem e a frequência de pelo menos 4 padrões observados; Justifique a qualidade e quantidade dos padrões encontrados comparados a mudança de frequência do gerador de pulsos. Professor Dr. Alysson Cristiano Beneti Disciplina: Física Teórica Experimental II Avaliação: Relatório – Aula 05 __º Semestre / 20__ Data: __ / __ /20__ FAESO – Ourinhos - SP NOTA: Nome: jady Lopes fontes RA: 201702080961 Engenharia ________ - O QUE SÃO ONDAS ESTACIONARIAS? Ondas estacionarias são ondas que tem um padrão de vibração, formam-se a partir de uma superposição de duas ondas idênticas mas em sentidos opostos, ou seja são ondas que permanecem em uma posição constante em um intervalo de tempo. - O QUE É RESSONÂNCIA? Ressonância quando um sistema físico recebe energia por meio de excitações de frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração diz-se que o corpo entra em ressonância com os impulsos aplicados. Assim o sistema físico passa a vibrar com amplitudes cada vez maiores. Um exemplo comum de ressonância é o que se obtém quando se empurra uma criança em um balanço, que podemos generalizar como um pêndulo simples, onde sua frequência natural depende de seu comprimento. 4. Discussão e Análise dos Dados / Sua conclusão Com e experimento realizado em laboratório sobre ressonância e frequência, onde pudemos ter uma visão muito ampla de quão interessante a ressonância pode ser e dos meios em que ela pode ser vista. Utilizamos um aparelho de gerar ondas mecânicas para acharmos vibrações, usando chapas metálicas com areia encima, quando ajustado a frequência, conseguimos diversos desenhos, pois chegávamos em um determinado ponto de vibração padrão que a areia ficava acumulada em determinados lugares, formando figuras aleatórias. Na chapa circular, a impressão foi que de acordo com que foi aumentando a frequência, formou desenhos com mais linhas, deixando pouco espaço livre na chapa sem os grãos de areia, com desenhos mais voltados para o centro da chapa. Já na chapa quadrada, a impressão foi a mesma sobre a frequência quanto maior, mais linhas e formas pode se formar, porem quanto maior a frequência mais para fora o desenho se voltava, sempre muito para os quatro cantos da chapa. Em minha opinião foi um experimento muito interessante, pois em aula estudamos sofre frequência e ressonância e não temos uma visão ampla de como funciona seus padrões, e este experimento fez com que além de saber resolver problemas sobre frequência conseguíssemos ver como funciona e como ela, muitas vezes, não pode ser vista a olho nu, com estes grãos de areia pudemos ver de uma maneira simples. 5. Referenciais Bibliográficos BARROS, Luciane, FÍSICA II. Rio de Janeiro: SESES, 2016 YOUNG, H. D.; RREEDMAN, R. A. Física II - Termodinâmica e Ondas, 10ª edição, Pearson Education, 2002. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: LTC, 1996-2011. v.2 TIPLER, Paul A. Física: para cientistas e engenheiros. Rio de Janeiro: LTC, c2000. v.2.
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