Relatório 2 - Ondas mecânicas em um meio líquido

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE/MG 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS – CEE 
 
 
 
 
ONDAS MECÂNICAS EM UM MEIO LÍQUIDO 
 
 
 
Relatório apresentado como parte das 
exigências da aula de laboratório da disciplina 
de Física IV, do curso Engenharia Química do 
Centro Universitário do Leste de Minas 
Gerais - Unileste – Campus Coronel 
Fabriciano. 
 
 
 
Discentes: Brunna Érida Garcia de Oliveira A06148866 
 Ícaro Alves da Silva e Silva A06143690 
 
Docente: Geraldo Marcelino de Souza 
 
Data da realização da prática: 03/09/2014 
Data da entrega: 17/09/2014 
 
CORONEL FABRICIANO - MG 
SETEMBRO - 2014 
SUMÁRIO 
1 - OBJETIVO ..................................................................................................................................... 3 
2 - INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 3 
3 - PROCEDIMENTOS .......................................................................................................... 3 
4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................... 4 
5 - CONCLUSÃO ................................................................................................................... 6 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 - OBJETIVOS 
 
Verificar a relação existente entre o comprimento e a frequência de uma onda. 
Verificar quais fatores interferem na propagação de uma onda. 
2 - INTRODUÇÃO 
 
Uma onda é toda perturbação que propaga periodicamente em um meio ou no vácuo. 
É capaz de transmitir informação sem que seja necessária transferência de matéria. Uma onda 
pode ser classificada pelo seu tipo: 
Onda mecânica: necessita de um meio material para se propagar. Ex.: som. 
Onda eletromagnética: tem um campo elétrico e um campo magnético perpendicular 
a ele. Ex.: ondas de rádio, luz visível, raio X, etc. 
Quanto a sua direção de propagação ela pode ser transversal, como o pulso de uma 
corda, ou longitudinal, como a oscilação de uma mola helicoidal. No meio líquido a 
propagação ocorre nas duas direções resultando na forma circular da onda. 
A onda mecânica possui um ponto mais alto, chamado de crista, e uma concavidade 
entre duas cristas, chamada de vale. A distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos é 
chamada de comprimento de onda. A amplitude é a distância entre o ponto médio até a crista 
ou o vale. 
Quando duas ou mais ondas se propagam simultaneamente no mesmo meio passamos 
a ter uma superposição de ondas. O tempo gasto para duas cristas consecutivas passem por 
um mesmo ponto é chamado de período. Sua frequência é o número de cristas consecutivas 
que passam por um mesmo ponto em um segundo. A velocidade de propagação da onda é o 
produto entre o comprimento da onda e sua frequência. 
3 - PROCEDIMENTOS 
 
Montou-se em uma bancada um sistema utilizando um retroprojetor, uma travessa de 
vidro com água, um potenciômetro e um motor de potência de vibração. Observou-se as 
ondas propagadas na água através do potenciômetro com diversas frequências, sendo 
controladas pelo professor. 
Ao final da observação, juntamente com o que foi dado em sala de aula, pode-se tirar 
algumas conclusões com relação as ondas mecânicas. 
 
 
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4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
a) Uma onda mecânica em um meio líquido formado por duas regiões: uma clara, que 
representa a crista, e outra escura que representa o vale. Por que a crista é a região 
mais clara e o vale a região mais escura? 
R: A crista funciona como uma lente convergente e o vale como lente divergente. 
 
b) A distância entre duas regiões claras consecutivas representa que grandeza da 
onda? 
R: Comprimento de onda 
 
c) Ao aumentar a frequência de vibração, qual comportamento do comprimento de 
uma onda? 
R: O comprimento de onda diminuirá. 
 
d) Que relação existe entre frequência e o comprimento da onda? 
R: São inversamente proporcionais. 
 
e) A velocidade de propagação da onda obtida na prática é a mesma em todas as 
direções. Justifique essa ocorrência. 
R: Somente o meio interfere na velocidade de propagação da onda, e o meio 
apresentado é o mesmo. 
 
f) A velocidade de propagação depende das grandezas frequência e comprimento de 
onda? Justifique sua resposta. 
R: Não. A velocidade de propagação da onda só depende do meio. 
 
g) A distância entre duas cristas consecutivas e um vale de uma onda é de 30 cm e a 
sua velocidade de propagação é de 0,5 m/s. Determina: 
(i) O comprimento da onda 
d = 30 cm / 3  10 cm 
10 cm x 2 = 20 cm 
 
 
 
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(ii) O período de propagação 
v = λ x f 
0,5 = 0,2 x f 
f = 2,5 Hz 
 
T = 1/f 
T = 0,4 s 
 
(iii) A frequência de propagação 
f = 2,5 Hz 
 
h) Num tanque a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s e a frequência 
do movimento é de 10 Hz. Calcule o comprimento da onda. 
 v = λ x f 
0,5 = λ x 10 
λ = 0,05 m 
 
i) Uma pedra cai em um lago, produzindo ondas que percorrem 250 cm em 2 
segundos. A distância entre duas cristas sucessivas da onda é de 25 cm. Determine 
o período dessa onda. 
v = d/t 
v = 2,5/2 
v = 1,25 m/s 
 
f = v/λ 
f = 1,25/0,25 
f = 5 Hz 
 
T = 1/f 
T = 0,2 s 
 
 
 
 
 
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5 - CONCLUSÃO 
Com as observações feitas em sala pode-se observar 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. Pode-se também calcular a velocidade 
de propagação da onda relacionando a frequência e o comprimento de onda. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de Física: Mecânica - Vol. 2. 
8. Ed, Rio de Janeiro: LTC, 2009.