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Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza AULA 2 COMPRIMENTO DE ONDA, VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO E AMPLITUDE Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza Ondas Periódicas Qua v = .f f = 1/T v = velocidade de propagação da onda = comprimento de onda f = freqüência T = período =Comprimento de onda é a distância entre dois pontos consecutivos do meio que vibram em fase. T = Período é o tempo necessário para que duas cristas consecutivas passem pelo mesmo ponto. f = Freqüência é o número de cristas consecutivas que passam por um mesmo ponto, em cada unidade de tempo. Quando um pulso segue o outro em uma sucessão regular tem-se uma onda periódica. Nas ondas periódicas, o formato das ondas individuais se repete em intervalos de tempo iguais. Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza Exemplos 01. Uma onda periódica é produzida numa corda tensa mediante uma fonte vibratória de freqüência 2,0 Hz. Sabendo-se que o comprimento das ondas produzidas é 10 cm, determine a velocidade de propagação dessas ondas. 02. Um trem de ondas propaga-se ao longo de uma corda tensa. A figura a seguir representa a corda 8,0 segundos após o início do movimento. Determine, para essas on- das: a) o comprimento de onda b) a freqüência c) o período d) a velocidade de propagação e) a amplitude. 03. O gráfico abaixo representa uma onda que se propaga com velocidade igual a 300m/s. Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza Determine: a) a amplitude da onda; b) o comprimento de onda; c) a frequência; d) o período. Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza Lista de Exercícios 2 1) A figura representa uma onda periódica que se propaga numa corda com velo- cidade v = 10 m/s. Determine a freqüência dessa onda e a amplitude. 2) Um conjunto de ondas periódicas transversais , de freqüência 20 Hz, propaga- se em uma corda. A distância entre uma crista e um vale adjacente é de 2m. De- termine: a) o comprimento de onda; b) a velocidade da onda. 3) Num tanque pequeno a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s. Sabendo que a freqüência do movimento é de 10 Hz, calcule o comprimento da onda. 4) Determine o comprimento de onda de uma estação de rádio de velocidade 3.108m/s que transmite em uma freqüência de 1000 kHz. 5) Uma onda se propaga ao longo de uma corda com freqüência de 60 Hz, como ilustra a figura. a) Qual a amplitude da onda? b) Qual o valor do comprimento de onda? c) Qual a velocidade de propagação dessa onda? 6) Uma fonte produz ondas periódicas na superfície de um lago. Essas ondas per- correm 2,5 m em 2 segundos. A distância entre duas cristas sucessivas de onda é 0,25 m. Determine: a) a velocidade de propagação da onda; b) o comprimento de onda; c) a freqüência. 7) O que é crista de uma onda? O que é vale? 8) O que é período de uma onda? E freqüência? 9) O que é amplitude de uma onda? 10) Ondas periódicas produzidas no meio de uma piscina circular de 6m de raio por uma fonte de freqüência constante de 2 Hz demoram 10 s para atingir a bor- da da piscina. Qual o comprimento de onda dessa vibração? 11) Num lago, correntes de ar produzem ondas periódicas na superfície da água, que se propagam à razão de 3 m/s. Se a distância entre duas cristas sucessivas dessas ondas é 12 m, qual o período de oscilação de um barco ancorado? 12) Numa corda tensa, propaga-se uma onda de comprimento de onda 0,2 m com velocidade igual a 8 m/s. Determine a freqüência e o período dessa onda. 13) Um trem de ondas harmônicas, de comprimento de onda 10m, propaga-se numa corda homogênea e não absorvedora de energia com velocidade de módu- lo igual a 20m/s. Determine o período e a freqüência dessas ondas. 14) A figura a seguir representa um trem de ondas senoidais propagando-se em uma corda homogênea e não absorvedora de energia. Sabendo-se que a freqüência de vibração da onda é igual a 2,0Hz, determine: a) O comprimento de onda. Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza b) o módulo da velocidade de propagação da onda. 15) Na figura a seguir representamos o aspecto de uma corda homogênea e não absorvedora de energia, na qual propaga-se uma onda periódica de freqüência 500Hz. Determine o módulo da velocidade de propagação da onda nessa corda. 16) Um sistema vibratório situado em uma das extremidades de uma corda esti- cada, produz ondas de freqüência f (que pode ser variada), as quais se propagam ao longo da corda. O gráfico a seguir representa o comprimento de onda em fun- ção da freqüência para este caso. Determine o módulo da velocidade de propaga- ção da onda, em unidades do SI. 17) Uma rádio FM de São Paulo transmite ondas na freqüência de 1,0 . 108Hz. Sabendo-se que o módulo da velocidade das ondas eletromagnéticas no ar vale, aproximadamente, 3,0 . 108m/s, pode-se concluir que seu comprimento de onda vale: 18) Os morcegos emitem ultrassons. O menor comprimento de onda produzido por um morcego é de aproximadamente 0,33cm, no ar. Qual a freqüência mais elevada que os morcegos podem emitir? Admita que a velocidade dessas ondas no ar tem módulo igual a 330m/s. 19) Admita que a menor e a maior freqüência da luz visível sejam 4,00 . 1014Hz e 8,00 . 1014Hz, respectivamente. Calcule o intervalo de variação de comprimento de onda da luz visível, no vácuo. Dado: módulo da velocidade da luz no vá- cuo: 3,00 . 108m/s. 20) O comprimento de onda de certa luz amarela é 580 nanômetros e o de certa luz verde é 520 nanômetros, ambos medidos no vácuo. Determine a razão entre os comprimentos de onda da luz verde em relação à amarela: 21) Na figura a seguir está representada uma onda que se propaga num meio homogêneo e não absorvedor de energia. Determine sua amplitude e o comprimento de onda. 22) O gráfico seguinte representa o perfil de uma corda em um determinado ins- tante, por onde se propaga uma onda. Onda, Acústica e Ótica – Profª Francisca de Souza a) Qual é a relação entre o comprimento de onda e a amplitude dessa onda? b) Sabendo que o módulo da velocidade de propagação da onda é igual a 48 cm/s, qual é sua freqüência? 23) Em um lago, o vento produz ondas periódicas, que se propagam com veloci- dade de módulo igual a 2,0m/s. O comprimento de onda é igual a 10m. Determi- ne o período de oscilação de um barco, quando ancorado neste lago.
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