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INTRODUÇÃO Onda é toda perturbação propagada no espaço, havendo transporte de energia. São exemplos as ondas formadas no mar, as ondas de rádio, o som e a luz. Afim de caracterizar uma onda, é preciso conhecer cinco importantes propriedades: a amplitude – a altura entre um vale ou uma crista de uma onda; o comprimento de onda (λ) – a distância entre dois vales ou duas cristas sucessivas; a velocidade (v) – varia de acordo com o meio em que se propaga; frequência (f) - número de oscilações da onda em determinado intervalo de tempo; e o período (t) - tempo de um comprimento de onda. Além disso, as ondas podem ser divididas em dois grupos: ondas mecânicas, necessitam ser propagadas em meio material, e as ondas eletromagnéticas que não precisam de meio material para serem propagadas. A partir disso obtém-se as seguintes formulas: 1- t = (o período é o inverso da frequência) 2- v = 3- v = λ.f Para classificar e entender as ondas da melhor maneira, utiliza-se a cuba de ondas. A cuba é uma ferramenta experimental que, com a função de propagar ondas na superfície da água, permite ver os fenômenos ondulatórios. É composta por um tanque de vidro, vibrador, um gerador de ondas, um retroprojetor e um calibrador de frequência. Quando colocada em funcionamento, o vibrador produz ondas na superfície aquosa, com a iluminação as ondas são projetadas em um anteparo. E então é possível observar que as regiões claras correspondem as cristas da onda produzida e as regiões escuras correspondem aos vales. Figura 1 - Cuba de Ondas OBJETIVOS Produzir, com a cuba, pulsos circulares e retos, analisando dados dos pulsos produzidos e com isso determinar o comprimento da onda; TEORIA Como apresentado na introdução, utilizamos as seguintes equações: 1- t = 2- v = 3- v = λ.f MATERIAL UTILIZADO · Régua (±0,05mm) · Lapiseiras 0,5mm · Cuba de ondas · Gerador de perturbações · Lâmpada estroboscópica PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Parte 1: Determinação da velocidade de propagação da onda · Instalamos a régua no gerador de perturbações e ligamos o gerador de frequência verificando se a régua está tocando a superfície da água. Tomamos cuidado para a régua não ficar batendo no fundo da cuba. · Estabelecemos três frequências da perturbação. Ajustamos a frequência da luz estroboscópica para as mesmas frequências. · Medimos a distância entre dois máximos e calculamos a velocidade de propagação. Parte 2: Reflexão em superfícies · Estabelecemos uma frequência de perturbação. · Colocamos um anteparo reto dentro da cuba como mostrado. · Fazemos um desenho e descreva o que acontece. · Calculamos o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão. Parte 3: Ondas circulares e interferência de duas fontes pontuais · Removemos a régua do gerador de perturbações. · Instalamos uma das hastes de perturbação pontual. · Colocamos o sistema para vibrar com uma determinada frequência. · Calculamos o comprimento de onda. · Instalamos a segunda haste de perturbação pontual. · Observamos que surgem padrões de interferência. A interferência é construtiva quando a diferença de caminho entre a fonte e o ponto onde ocorre a interferência é igual a um número inteiro de comprimentos de onda (∆l = nλ). A interferência é destrutiva quando a diferença de caminho é meio comprimento de onda (∆l = (n + 1⁄2)λ). · Escolhemos sete pontos de interferência. Medimos a distância entre o ponto e as duas fontes. Calcule a diferença entre os caminhos. RESULTADOS - tabela parte 1 - recorte papel quadriculado com as medições que fizemos - recorte papel quadriculado parte 2 - tabela parte 3 - contas parte 3 DISCUSSÕES CONCLUSÃO
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