Resumo de Física - Ondas e Acústica

Prévia do material em texto

d d e b ricas o v sti ula
Elaborado pelo professor Edson Cebola do Sistema de Ensino Energia.fisica: ondas e acustica
1) Conceito de onda
2) Classificação
Onda é qualquer perturbação ocorrida em um meio. Transporta energia sem transportar matéria.
Quanto à natureza
 Mecânica
 Eletromagnética
Quanto à propagação
 Unidimensional
 Bidimensional
 Tridimensional
Quanto à vibração
 Longitudinal
 Transversal
3) Elementos de uma onda
vale ou ventre nó ou nodo
l
A = amplitude da onda
l = comprimento de onda
l = v . T ou l = 
f
v Sempre que:
Dx = 1l ® = Tt 1 
4) Pulso unidimensional
v = Tm, em que m = 
m
L
5) Fenômenos ondulatórios
· 
em um mesmo meio.
· Interferência de ondas: pode ocorrer quando da superposição de ondas de mesma natureza. 
Pode ser: construtiva, destrutiva ou destrutiva completa.
· Ondas estacionárias: nessas ondas não ocorre propagação de energia através dos nós. São gera-
das pelos fenômenos de reflexão e interferência.
· Reflexão: dá-se quando uma onda, ao propagar-se, colide com um obstáculo e volta ao meio de 
origem. Nesse caso, sua freqüência, sua velocidade de propagação e seu comprimento de onda 
permanecem constantes.
· Refração: ocorre quando uma onda passa de um para outro meio. Nesse caso, sua freqüência 
não sofre alteração, porém sua velocidade de propagação e seu comprimento de onda variam.
· Difração: consiste no fato de que, ao propagar-se, a onda pode contornar obstáculos. Quanto 
maior o comprimento de onda, maior a capacidade da onda em sofrer difração.
· Polarização: acontece quando uma onda, após ultrapassar determinado obstáculo, se propaga 
em apenas uma direção. Só ocorre com ondas transversais.
· Ressonância: dá-se quando uma onda atinge um corpo com freqüência de vibração igual à fre-
qüência da vibração natural desse corpo.
Superposição de ondas: acontece quando duas ou mais ondas propagam-se ao mesmo tempo 
6) Acústica
Estuda as ondas sonoras (mecânicas, tridimensionais e longitudinais).
7) Qualidades do som
Altura ou tom: está relacionada com a freqüência da onda.
Som alto: alta freqüência (agudo).
Som baixo: baixa freqüência (grave).
Intensidade auditiva: está relacionada com a amplitude (volume) da onda.
Som forte: grande amplitude.
Som fraco: pequena amplitude.
Timbre: está relacionado ao formato da onda (número de harmônicos). É o timbre que nos permite 
identificar a fonte sonora. 
8) Ondas sonoras com freqüências
Aplicações de ultra-som
Através de dispositivo acoplado a um sistema eletrônico, o profis-
sional da área de saúde aplica ondas ultra-sônicas em paciente 
gestante. Através do monitor de vídeo, é possível observar o gráfi-
co da velocidade com que as ondas percorrem os diversos teci-
dos internos da paciente, podendo se observar a formação e a 
posição do feto.
Além dessa, muitas são as outras aplicações do ultra-som na 
medicina diagnóstica. Essas ondas são também usadas na odon-
tologia e na indústria e possuem, até, poder germicida.
 Entre 0 e 20 Hz ® infra-som
 Entre 20 Hz e 20000 Hz ® som
 Acima de 20000 Hz ® ultra-som
9) Movimento harmônico simples (MHS)
Na origem (o)
 
 
 
10) Efeito Doppler-Fizzeau
  h 
 
 
Considere uma fonte sonora movendo-se em relação a um observador.
O tempo de percepção do som na aproximação é maior que no afastamento.
 Aproximação ® f’ > f ® v + e v – O F
 (O som parece mais agudo.)
 Afastamento ® f’ < f ® v – e v +O F
11) Cordas vibrantes e tubos sonoros
São fontes de ondas sonoras. Quanto maior o harmônico, menor o comprimento de onda (da onda 
formada na corda ou na coluna de ar no tubo), maior sua freqüência de vibração e mais agudo o som 
emitido.
A onda formada na corda vibrante, ou na coluna de ar que vibra no interior do tubo sonoro, possui a 
mesma freqüência da onda sonora emitida (ambas as ondas são geradas pela mesma fonte, a 
corda ou o tubo).
Nos tubos sonoros fechados, não existe harmônico par.
® velocidade = 0; aceleração = máxima 
® velocidade = máxima; aceleração = 0 
Nos pontos de inversão (A e A )1 2
 
±
±
=
FS
OS
vv
vv
.f
‘
f ( (
crista
o1 harmônico
o2 harmônico
o3 harmônico A extremidade oposta à 
embocadura (entrada de ar) 
é fechada.
o1 harmônico
o2 harmônico
o3 harmônico A extremidade oposta à 
embocadura (entrada de ar) 
é aberta.
Tubo sonoro fechado
Tubo sonoro aberto