ONDAS de fisica

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Trabalho de física 
Nomes: julio cesar n° 16 2ano B
Leonardo Marçal n° 17 2ano B
José André n° 13 2ano B
índice
1- Introdução 
2- Ondas estacionarias
3- Ondas sonoras
4- Sons musicais
5- Conclusão
6- Referencia
introdução 
Conceito de Onda
A definição de onda é qualquer perturbação (pulso) que se propaga em um meio. Ex: uma 
pedra jogada em uma piscina (a fonte), provocará ondas na água, pois houve uma 
perturbação. Essa onda se propagará para todos os lados, quando vemos as 
perturbações partindo do local da queda da pedra, até ir na borda. Uma sequência de 
pulsos formam as ondas.
Chamamos de Fonte qualquer objeto que possa criar ondas.
A onda é somente energia, pois ela só faz a transferência de energia cinética da fonte, 
para o meio. Portanto, qualquer tipo de onda, não transporta matéria!.
ondas Estacionárias
Ondas estacionárias são ondas que permanecem em uma posição constante em um
 intervalo de tempo arbitrário. Quando essas ondas se superpõem, há a formação de 
interferência.
 
Onda estacionária: ao centro podemos ver o nó ou o ponto nodal 
No estudo dos conceitos básicos de ondas temos que ficar atentos a uma característica, 
que é o transporte de energia sem o transporte de matéria. Por esse motivo é que 
dizemos que elas são apenas deformações que se propagam em um meio. Sendo assim, 
elas podem atravessar a mesma região ao mesmo tempo.
Quando duas ondas periódicas de frequências, comprimentos de onda e amplitude iguais, 
propagando-se em sentidos contrários, superpõem-se em um dado meio, vemos se 
formar uma figura de interferência chamada de onda estacionária. Evidentemente, não se 
trata de uma onda, na acepção normal do termo, mas de um particular padrão de 
interferência.
O caso mais simples desse tipo de interferência é o que ocorre em uma corda esticada, 
na qual as ondas produzidas em uma das extremidades superpõem-se às ondas 
refletidas na extremidade oposta. Os pontos do meio no qual ela é estabelecida oscilam 
em MHS, com amplitudes que dependem da posição do ponto considerado.
Nos pontos de interferência construtiva (V), denominados ventres ou pontos ventrais, a 
amplitude de oscilação é máxima, correspondendo ao dobro da amplitude de cada onda 
constituinte.
Aos pontos de interferência totalmente destrutiva (N) damos o nome de nós ou pontos 
nodais, que não oscilam, permanecendo, portanto, em equilíbrio (veja a figura acima). A 
distância entre dois ventres consecutivos, ou entre dois nós consecutivos, é igual à 
metade do comprimento de onda da onda estacionária.
Para a produção de uma onda estacionária devemos primeiramente fixar as duas 
extremidades de uma corda em uma parede e em seguida fazer com que uma das 
extremidades vibre com movimentos periódicos verticais. Vejamos a ilustração abaixo.
Na figura acima podemos ver a frequência fundamental de oscilação em uma corda de 
extremidades fixas. Para o maior comprimento de onda, a relação correspondente é a 
menor frequência. Essa básica relação pode ser observada através da seguinte equação:
v = λ .ƒ
Ondas sonoras
Onda sonora é uma onda mecânica que necessita de um meio material para se propagar. 
Assim, diferentemente da onda eletromagnética, a onda sonora não se propaga no vácuo.
Em Física definimos ondas sonoras como sendo ondas mecânicas, pois somente se 
propagam através de um meio material. Diferentemente das ondas eletromagnéticas 
(como, por exemplo, a luz), as ondas sonoras não podem se propagar no vácuo.
Mas como se formam as ondas sonoras?
As ondas sonoras são consideradas ondas de pressão, ou seja, ondas que se propagam 
a partir de variações de pressão do meio. Por exemplo, quando um músico bate em um 
tambor musical, a vibração da membrana produz alternadamente compressões e 
rarefações do ar, ou seja, produz variações de pressão que se propagam através do meio, 
no caso, o ar.
Esse tipo de onda é denominado onda longitudinal, pois as moléculas constituintes do 
meio se aproximam e se afastam umas das outras de forma alternada. Cada secção do 
meio através do qual passa a onda longitudinal apenas oscila ligeiramente em torno de 
uma posição de equilíbrio, enquanto a onda propriamente dita pode se propagar por 
grandes distâncias.
Ao longo da direção de propagação, a menor distância entre duas regiões nas quais o ar 
está simultaneamente comprimido corresponde ao comprimento de onda λ da onda 
sonora. O mesmo se aplica à menor distância entre duas regiões nas quais o ar é 
rarefeito.
Frequência e velocidade das ondas sonoras
Dependendo da fonte emitente, as ondas sonoras podem apresentar qualquer frequência, 
desde poucos hertz (como as ondas produzidas por abalos sísmicos), até valores 
extremamente elevados (comparáveis às frequências da luz visível). Porém, nós, seres 
humanos, só conseguimos ouvir ondas sonoras cujas frequências estejam compreendidas 
entre 20 Hz e 20.000 Hz, sendo chamadas, genericamente, de sons.
Ondas sonoras que possuem frequência abaixo de 20 Hz são denominadas infrassons e 
as ondas que possuem frequência superior a 20.000 Hz são denominadas ultrassons.
Existem alguns animais, como o morcego, o cachorro e o gato, que possuem ouvidos 
sensíveis ao ultrassom. Já os elefantes e os hipopótamos, por exemplo, possuem ouvidos 
sensíveis ao infrassom.
Uma característica do som é a sua velocidade de propagação. A velocidade de 
propagação de uma onda sonora não depende da sua frequência, mas, sim, 
exclusivamente, do meio em que ela se propaga. Assim, podemos dizer que, em 
determinado meio, as ondas sonoras se propagam com a mesma velocidade.
Intensidade sonora
Se observarmos a propagação de uma onda do ponto de vista geométrico apenas 
teremos o meio em forma de onda, já ao observa-la do ponto de vista físico teremos que 
uma onda é basicamente a propagação de energia.
A intensidade I de uma onda é definida como a média no tempo da quantidade de energia 
que é transportada pela onda, por unidade de área ao logo do tempo.
Assim: , onde P é a amplitude de pressão, é a densidade média do ar e a 
velocidade da onda sonora. Deve-se notar que a intensidade é proporcional ao quadrado 
da amplitude.
Nível de Intensidade e volume
Devido à grande gama de intensidades as quais o ouvido é sensível, torna-se mais 
conveniente utilizarmos a escala logarítmica para representar o nível de intensidade 
sonora ( ).
 , onde I0 é a intensidade sonora mínima que é audível sendo I0 = 10
-12 W/ 
m2
A unidade de é o decibel (db) que representa um décimo de bel, unidade adotada em 
homenagem a Alexander Graham Bell.
Observe o gráfico ao lado com valores representativos de alguns produtores de ruídos.
 
http://www.infoescola.com/audicao/ouvido/
A Física e os Instrumentos Musicais
O som musical, em geral, é aquele que se apresenta de forma agradável aos nossos 
ouvidos, cuja onda sonora apresenta certa regularidade. Instrumentos musicais são 
dispositivos que produzem esse tipo de som.
Instrumentos musicais são classificados em três grupos, os instrumentos de cordas, 
instrumentos de sopor e instrumentos de percussão.
Instrumentos de cordas
Se pararmos pra pensar um pouco, podemos enumerar um grande número de 
instrumentos de corda: violão, violino, piano, harpa, guitarra, contrabaixo, etc. Nesses 
instrumentos, o som é produzido a partir de cordas, que quando acionadas provocam 
compressões e rarefações no ar, chamadas ondas sonoras.
Também chamada de cordas vibrantes, as cordas dos instrumentos musicais, quando 
vibram produzem ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, 
originam uma onda estacionária.
A distância entre dois nós consecutivos corresponde a meio comprimento de onda e 
a freqüência de oscilação é dada por , onde v é a velocidade da onda na corda.
Instrumentos de sopro 
Os instrumentos de sopro são constituídos por tubos sonoros. É muito fácil nos 
lembrarmos desses instrumentos: saxofone, trombone, trompete, flauta, etc.
Se você soprar dentro de uma garrafa de vidro, por exemplo, irá observaresta emitira um 
som. Isso acontece porque a coluna de ar dentro da garrafa entra em vibração emitindo 
uma onda sonora. A produção dessa onda em uma das extremidades é devida a um 
dispositivo denominado embocadura. A extremidade oposta à embocadura, pode ser 
aberta ou fechada dando origem a dois tipos de tubos sonoros, os abertos e os fechados.
A distância entre dois ventres consecutivos é igual à metade do comprimento de 
onda 
freqüência é dada por: .
 
 Tubos sonoros abertos
os tubos sonoros fechados a onda estacionária longitudinal, apresenta um ventre na 
extremidade da embocadura e um nó na extremidade fechada. Para cada modo de 
vibração existente, mantém-se o nó na extremidade fechada e aumenta-se um nó 
intermediário.
A distância entre o ventre e o nó consecutivo corresponde a um quarto do comprimento 
de onda .
Tubos sonoros fechados
conclusão 
após esse trabalho concluímos que ondas estacionarias são ondas que permanecem em 
uma posição constante em um intervalo de tempo arbitrário. Quando essas ondas se 
superpõem, há a formação de interferência. Por esse motivo é que dizemos que elas são 
apenas deformações que se propagam em um meio. Sendo assim, elas podem 
atravessar a mesma região ao mesmo tempo. As ondas sonoras são consideradas ondas 
de pressão Por exemplo, quando um músico bate em um tambor musical, a vibração da 
membrana produz alternadamente compressões e rarefações do ar, ou seja, produz 
variações de pressão que se propagam através do meio, no caso, o ar. E os sons 
musicais bom é o som que ouvimos do instrumentos musicais sendo de corda de sopro 
ou de percussão que produz uma frequência diferente dependendo do jeito que você 
sopra ou toca.
Bibliografia
http://www.fisica.ufmg.br/~labexp/roteirosPDF/Ondas_estacionarias_em_corda.pdf 
http://www.infoescola.com/fisica/onda-estacionaria/ 
 
http://www.brasilescola.com/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm 
http://www.mundoeducacao.com/fisica/ondas-sonoras.htm 
http://www.mundoeducacao.com/fisica/ondas-sonoras.htm
http://www.brasilescola.com/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm
http://www.infoescola.com/fisica/onda-estacionaria/
http://www.fisica.ufmg.br/~labexp/roteirosPDF/Ondas_estacionarias_em_corda.pdf
	Trabalho de física 
	introdução 
	ondas Estacionárias
	Ondas estacionárias são ondas que permanecem em uma posição constante em um
	 intervalo de tempo arbitrário. Quando essas ondas se superpõem, há a formação de interferência.
	Ondas sonoras
	Onda sonora é uma onda mecânica que necessita de um meio material para se propagar. Assim, diferentemente da onda eletromagnética, a onda sonora não se propaga no vácuo.
	A Física e os Instrumentos Musicais