Ondas numa cordas vibrante

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO 
Curso: Licenciatura em Física 
Disciplina: Ondas e fluidos 
 
 
 
 
 
 
 
 RELATÓRIO: ONDAS NUMA CORDA VIBRANTE 
 
 
 
Igor Vinicius G. de Sousa 
Lucas de Sousa Marques 
Sarah Moisana de Paiva 
 
 
 
 
 
 
 
São Luís- MA 
2020 
Igor Vinicius Galvão de Sousa 
Lucas de Sousa Marques 
Sarah Moisana de Paiva 
 
 
 
 
ONDAS NUMA CORDA VIBRANTE 
 
 
 
 
 
Relatório experimental apresentado ao 
professor Jorge Passinho como 
complemento de nota da segunda 
atividade avaliativa da disciplina de ondas 
e fluidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Luís- MA 
2020 
SUMÁRIO 
 
RESUMO..................................................................................................................... 3 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 4 
APRESENTAÇÃO TEÓRICA DO PROBLEMA ......................................................... 5 
EXPERIÊNCIA E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................. 7 
RESULTADO E DISCUSSÃO.....................................................................................9 
CONCLUSÃO ........................................................................................................... 10 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMO 
 
O objetivo desse relatório é explicar o experimento das ondas numa corda 
vibrante de forma experimental e apresentar algumas equações que são usadas nas 
atividades relacionadas a este tema. Além disso, o experimento das ondas numa 
corda vibrante é um experimento que envolve os conceitos relacionados a ondas 
estacionárias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
Uma onda em uma corda vibrante pode ser entendida como 
uma perturbação que se propaga em um meio. Existe uma grande 
variedade de ondas na natureza, e o estudo de suas propriedades e 
seu comportamento constitui importante campo da física. Dentre as 
mais fundamentais propriedades associadas a uma onda está o 
transporte de energia sem envolver o arrasto do meio material onde 
ela se propaga. 
 Neste experimento, estudaremos as características de 
ondas transversais que se propagam numa corda vibrante, 
particularmente daquelas que chamamos de ondas harmônicas 
estacionárias. Este tipo de onda é caracterizado por uma grande 
amplitude de vibração, e é uma manifestação de ressonância da 
corda com relação à excitação por uma força externa. Vamos notar 
que este sistema possui inúmeras frequências de ressonância, ao 
passo que o oscilador forçado só possui uma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APRESENTAÇÃO TEÓRICA DO PROBLEMA 
 
Embora possa parecer contraditório que o ponto móvel (onde a onda é 
injetada) pareça estar sendo considerado fixo, o que na verdade é feito é uma 
aproximação. O oscilador que agita a corda, realiza oscilações de amplitudes 
pequenas quando comparadas com a amplitude da onda na corda. O ponto fixo fica 
na realidade próximo do oscilador-agitador da corda e por simplicidade consideramos 
a posição do próprio oscilador como ponto fixo. Esta aproximação ficará ruim se a 
amplitude do oscilador for grande demais. 
 
Como vimos anteriormente, a relação entre a velocidade de uma onda, a sua 
frequência e comprimento de onda é dada por: 
 
𝑉 = λ. F 
 
Onde: 
V= Velocidade de propagação 
λ = Comprimento de onda 
f = frequência. 
 
chegamos à conclusão de que somente teremos ondas estacionárias na 
corda, quando a frequência da onda injetada, ou a frequência de excitação, tiver algum 
dos seguintes valores: 
 
Onde: 
 
𝑓𝑛 = 𝑛
𝑉
2𝐿
 
 
 
 
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Por outro lado, uma onda que se propague por uma corda que tenha uma 
certa densidade linear de massa µ e que esteja sendo esticada com uma força de 
módulo igual a T (tensão na corda), terá uma velocidade dada por: 
 
 𝑉 = √
𝑇
𝜌
 
 
Onde: 
 T = Tensão na corda 
 𝜌 = Densidade Linear de massa na corda 
 V = Velocidade de propagação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EXPERIÊNCIA E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Materiais utilizados: 
 
Nessa demonstração utilizaremos uma corda elástica amarrada em uma bola de 
brinquedo conhecida como bola maluca. 
 
Imagem 1 
 
 Fonte: Univesp 
 
 
Imagem 2 
 
 Fonte: Univesp 
 
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Imagem 3 
 
 Fonte: Univesp 
 
Imagem 4 
 
 Fonte: Univesp 
 
Imagem 5 
 
 Fonte: Univesp 
 
 
 
 
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RESULTADO E DISCUSSÃO 
 
Primeiramente a bola funciona com motor acionado por pilhas que giram em 
se interior de forma excêntrica. No entanto, o movimento do motor faz a bola girar em 
uma determinada frequência que é justamente a frequência de giro do motor. 
Entretanto, observando a bola na imagem 3, primeiramente pendurando a bola e 
aumentando lentamente o comprimento de onda da corda percebemos que ela pode 
entrar em ressonância com a vibração da bola. 
 
Dessa forma, a corda começa a vibrar e aumentando gradualmente a 
amplitude de vibração como mostrar na imagem 4 e 5. Além disso, aumentando ainda 
mais o comprimento podemos obter um segundo modo de vibração da corda, nesta 
situação podemos visualizar dois ventres que são regiões de muitas vibrações da 
corda. 
 Notamos que o comprimento da corda de modo de vibração é o dobro do 
comprimento comparado com o primeiro modo de vibração, se aumentarmos ainda 
mais o comprimento podemos visualizar de maneira bastante visível os outros modos 
de vibração sendo que o comprimento total da corda é sempre o múltiplo inteiro do 
comprimento do primeiro modo de vibração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
Portanto, através desta explicação de experimento podemos visualizar 
melhor a onda numa corda vibrante e os fenômenos físicos aplicadas a essa. Além 
disso, o experimento supracitado, serviu para aprofundar esses conhecimentos 
envolvendo ondas na corda vibrante. E foi de grande importância entender a 
propagação de uma onda mecânica transversal através de uma corda e a velocidade 
de propagação será obtida através de medidas diretas de comprimentos de onda em 
ondas estacionárias e também através da relação entre a tensão na corda e a 
densidade linear de massa da mesma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
 
HALLIDAY, D. RESNICK, R., WALKER, J. – “Fundamentos de Física 2” – volume 2: 
gravitação, ondas e termodinâmica, pág. 95, 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009 
 
https://youtu.be/YC6KzLuBOZY