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Ondas – parte 1 TIPOS DE ONDAS ONDA TRANSVERSAIS E LONGITUDINAIS EQUAÇÃO DA ONDA 1 2 Denomina-se ONDA qualquer perturbação no espaço que se propaga transportando energia. O QUE É UMA ONDA? 3 4 Classificação das ondas Ondas mecânicas são aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material. Propagam em meios deformáveis ou elásticos. As ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Natureza das ondas 5 ONDAS ELETROMAGNÉTICAS são aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes, como, por exemplo, elétrons oscilando na antena transmissora de uma estação de rádio ou TV. Elas não necessitam obrigatoriamente de um meio material para se propagarem. 6 Todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com a mesma velocidade c = 299.792.458 m/s. As ondas eletromagnéticas só se propagam de forma transversal. Espectro Eletromagnético QUANTO À DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO UNIDIMENSIONAIS BIDIMENSIONAIS TRIDIMENSIONAIS CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS 9 QUANTO À DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO: TRANSVERSAL LONGITUDINAL Mista 10 CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS 11 Fonte se movimenta para cima e para baixo. Partículas do meio movimentam para cima e para baixo. Energia transportada Ondas Transversais: são aquelas em que a direção de propagação da onda é perpendicular à direção de vibração. CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS Ondas Transversais 13 Fonte se movimenta para frente e para trás. Partículas do meio movimentam para frente e para trás. Energia transportada Ondas Longitudinais: são aquelas em que a direção de propagação da onda é paralela à direção de vibração. 14 Ondas Longitudinais O som se propaga nos gases e nos líquidos por meio de ondas longitudinais. 15 Ondas Transversais 16 PROPRIEDADE IMPORTANTE! Na onda há propagação de energia de um ponto para a outro, sem que haja transporte de matéria. Ondas mistas Número de onda Posição Frequência angular Tempo Amplitude Estudo matemático das ondas periódicas 17 Comprimento de onda Período, frequência angular e frequência O período de oscilação (T) de uma onda é o tempo que um elemento do meio leva para realizar uma oscilação completa. Unidade [T] = s (segundo) 20 Constante de fase Equação da Onda Onda se deslocando no sentido positivo do eixo x Onda se deslocando no sentido negativo do eixo x A Velocidade de uma Onda Progressiva Sabemos que: Como o ponto A, que pertence à forma da onda, tem sempre o mesmo valor y, temos: Para determinar a velocidade v da onda derivamos essa equação em relação ao tempo, obtendo: (velocidade da onda) 22 vparícula vonda Velocidade da onda vs velocidade do meio 23 Exemplo 16-2: Uma onda que se propaga em uma corda é descrita pela equação onde as constantes numéricas estão em unidades do SI (0,00327m, 72,1 rad/m e 2,72 rad/s). Qual é a amplitude da onda? 24 Exemplo 16-2: Uma onda que se propaga em uma corda é descrita pela equação onde as constantes numéricas estão em unidades do SI (0,00327m, 72,1 rad/m e 2,72 rad/s). Quais são o comprimento de onda, o período e a frequência da onda? 25 Exemplo 16-2: Uma onda que se propaga em uma corda é descrita pela equação onde as constantes numéricas estão em unidades do SI (0,00327m, 72,1 rad/m e 2,72 rad/s). Qual é a velocidade da onda? 26 Exemplo 16-2: Uma onda que se propaga em uma corda é descrita pela equação onde as constantes numéricas estão em unidades do SI (0,00327m, 72,1 rad/m e 2,72 rad/s). Qual é o deslocamento y para x = 22,5 cm e t = 18,9 s ? 27
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