2º Ano 3º Bimestre (Ondas)

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3º Bimestre
Ondas
FÍSICA – 2º ano
Prof. Robson Florentino
robflorentino@gmail.com
 Variação de uma grandeza física que se propaga no espaço. 
 É um distúrbio que se propaga e pode levar sinais ou energia de 
um lugar para outro. 
 “Energia em movimento”. 
Objetos com movimento periódico são geradores de ondas.
Ondulatória
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As principais formas de oscilação podem ser reduzidas a sistemas do tipo.
massa-mola. 
Ondas.
Ondas de superfície.
O Pêndulo.
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Generalidades das oscilações Livres.
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Modos de Oscilação
Modo Simétrico
Modo Antissimétrico
Torção
Oscilação
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ONDAS MECÂNICAS
Necessitam de meio material para se propagarem.
(Não se propagam no vácuo)
NATUREZA DAS ONDAS
Ondas Mecânicas
Som Onda em corda Onda em mola Ondas na água
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Ondas eletromagnéticas
luz Raio x Micro-ondas Ondas de rádio Ultra-violeta outras
ONDAS LONGITUDINAIS
A direção de vibração das partículas coincide com a direção de 
propagação da onda
Vibração
Propagação
• Som nos fluidos
• Ondas mecânicas
DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO
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Vibração
Propagação
• Corda de violão
• Ondas eletromagnéticas
• Ondas mecânicas
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ONDAS MISTAS
As partículas vibram longitudinalmente e 
transversalmente, ao mesmo tempo.
Vibração 
Propagação
• Som nos sólidos
• Ondas mecânicas
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PARÂMETROS DE ONDA
Profundidade da água (d)
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Tipos de arrebentação
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Parâmetros Físicos do som: 
Frequência (Altura)
20 Hz 20 kHz
Som Audível Infra – Som Ultra – Som
Altura 
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INTENSIDADE SONORA
SOM FORTE
Intensidade Alta 
Onda Sonora com
amplitude Alta 
SOM FRACO
Baixa Intensidade 
Onda Sonora com 
amplitude baixa 
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NÍVEL SONORO
• É a intensidade sonora percebida ou detectada pelo sistema 
auditivo humano. 
decibel 0 120
SILÊNCIO 
ABSOLUTO
SOM FISIOLÓGICO POLUIÇÃO 
SONORA
Limiar de audibilidade Limiar de dor
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TIMBRE
• Está relacionado à forma da onda.
• Permite distinguir dois sons de mesma altura e 
mesma intensidade, emitidos por fontes distintas. 
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VELOCIDADE DO SOM
• A velocidade do som depende das condições do meio em que ele 
se propaga. 
Aviões supersônicos: possuem 
velocidade maior que o som no ar. 
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REFLEXÃO DO SOM
• Quando as ondas sonoras atingem um obstáculo fixo, como uma 
parede, elas sofrem reflexão com inversão de fase. 
• Persistência auditiva: tempo que leva para deixarmos de perceber 
um som (0,1s).
• Eco: ocorre quando a pessoa percebe o som por ela emitido duas 
vezes distintas. 
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1) Diante de uma grande parede vertical, um garoto bate palmas e 
recebe o eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340 
m/s, o garoto pode concluir que a parede está situada a uma distância 
aproximada de:
a) 17 m b) 34 m c) 68 m d) 170 m e) 340 m
2) Para pesquisar a profundidade do oceano numa certa região, usa-se 
um sonar instalado num barco em repouso. O intervalo de tempo 
decorrido entre a emissão do sinal (ultra som de frequência 75 kHz) e a 
resposta do barco (eco) é de 1 s. Supondo o módulo de velocidade de 
propagação do som na água igual a 1,5x103 m/s, qual é a profundidade 
do oceano, na região considerada? 
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O período de uma onda é o tempo que se demora para que uma onda
seja criada, ou seja, para que um comprimento de onda, ou um  , seja 
criado. O período é representado pela letra T.
f
T
1
Período (T)
Frequência (f)
A frequência representa quantas oscilações completas* uma onda dá 
a cada segundo.
* Uma oscilação completa representa a passagem de um comprimento 
de onda - 
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t
S
V



T
V


fV .
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1. Complete os trechos: 
a) As ondas luminosas quanto à sua natureza são _______________ pois 
se propagam no vácuo; quanto à direção de propagação e vibração são 
________________ e se propagam no vácuo com velocidade igual a 
____________________. 
b) b) As ondas sonoras quanto à natureza são _________________ pois 
não se propagam no vácuo; quanto à direção de propagação e vibração 
são ____________________ nos fluidos e ______________________ nos 
sólidos. 
2. Qual é a frequência de uma onda que se propaga em um líquido, com 
velocidade de módulo 10 cm/s, sabendo-se que o seu comprimento de 
onda é 2 cm? 
3. O módulo da velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo é de 
3x108 m/s e o módulo de sua velocidade no ar pode ser considerado o 
mesmo. Uma emissora de rádio transmite com uma frequência de 100MHz 
(megahertz). Qual o valor aproximado do comprimento de onda, no ar, das 
ondas emitidas.
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Frequência Fundamental
10 Harmônico
20 Harmônico
30 Harmônico
Ondas, diferem do caso massa-mola devido a existência de uma distribuição 
infinita de massa ao longo do seu comprimento. Neste caso teremos infinitas 
frequências de ressonância sendo uma a “fundamental” e seus múltiplos ou 
semitons.
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Ondas propagam-se e, se há vinculo imposto na sua parte inicial e 
terminal, teremos a reflexão da onda inicial. A soma destas duas 
oscilações resulta uma onda estacionária.
Onda Progressiva
nesta Direção.
onda estacionária
Onda Progressiva
 nesta Direção.
O seu comportamento também exibe uma frequência Fundamental e 
os respectivos harmônicos:
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1. Reflexão
Definição: Mudança de direção da onda ao encontrar um 
obstáculo. Assim como na óptica: ângulo de incidência = 
ângulo refletido.
A reflexão ocorre com todas as ondas e as características 
físicas são mantidas constantes, exceto a fase que pode variar.
INTERFERÊNCIA DE ONDAS
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Ondas, propagam-se, e se há vinculo imposto na sua parte
terminal o seu comportamento é assim: 
Extremo Livre.
Sem inversão da fase 
da onda refletida.
Extremo Fixo.
Observa-se a inversão
da fase da onda refletida.
Se não há vinculo imposto na sua parte terminal o seu 
comportamento é assim: 
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Quando há mudança na propriedade do meio de propagação de uma 
onda também temos fenômenos de reflexão mas com inversão de fase.
Densidade de A < Densidade de B
Meio de densidade A. Meio de densidade B.
Observa-se INVERSÃO da fase da onda refletida.
Densidade de A > Densidade de B
Observa-se a NÃO inversão da fase da onda refletida.
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2. Refração
Definição: Mudançade velocidade quando ocorre mudança de meio de 
propagação.
Ao mudar a velocidade, o comprimento de onda também se modifica. A 
frequência da onda NUNCA é alterada.
A refração das ondas mecânicas é diferente da refração das ondas 
eletromagnéticas.
Ondas Mecânicas
VSÓLIDO > VLÍQUIDO > VGÁS
Ondas Eletromagnéticas
VGÁS > VLÍQUIDO > VSÓLIDO
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3. Difração
: capacidade da onda contornar um obstáculo.
Ocorre com todas as ondas e nenhuma característica física é alterada.
Para que ocorra a difração o obstáculo deve ser menor ou do mesmo tamanho 
que o comprimento de onda da onda incidente. 
Por esse motivo é raro a difração da luz visível ( ~10-5 m) no dia a dia. A difração 
do som é bem comum ( 0,02 m a 200 m).
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4. Interferência
Definição: Quando duas ondas se encontram, ocorre a superposição das mesmas. 
Após o encontro, cada onda segue sem alterar suas características físicas. 
Interferência e difração são os fenômenos 
que comprovam que a luz é uma onda.
Apenas a amplitude das ondas é modificada durante o encontro das ondas.
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5. Polarização
Polarizar uma onda significa orientá-la em uma única direção ou plano. 
Importantíssimo: A polarização SOMENTE ocorre com ondas TRANSVERSAIS (Todas EM e 
algumas mecânicas). O som NÃO pode ser polarizado .
Fenômeno que comprova que a luz é 
uma onda transversal.
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6. Efeito Doppler
Mudança aparente da frequência devido ao movimento da fonte e/ou do observador.
Ocorre com todas as ondas, porem é mais comum questões usando o SOM.
Maior frequência = som 
agudo / luz azul.
Menor frequência = 
som grave / luz vermelha
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7. Ressonância
Todos os corpos possuem uma frequência natural de vibração.
Quando uma fonte externa coincide com essa frequência, a amplitude do 
sistema aumenta.
Ex: Funcionamento do Microondas (somente aquece água);
Vibrações em ônibus / carros antigos;
Diapasão (para afinar instrumentos musicais)
O fenômeno de ressonância ocorre com todas as ondas
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