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Resumo Ondas - Fundamentos de Física II

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On�a�
● São perturbações transmitidas através
do vácuo ou de um meio material.
● Existem muitos tipos de ondas, como
por exemplo, as ondas do mar, ondas
eletromagnéticas, ondas sonoras, ondas numa
mola, na água, etc.
● Todas transferem energia de um ponto a
outro, independentemente da natureza da ond
● Se dividem em ondas mecânicas e
não-mecânicas.
Onda� Mecânica�
● Necessitam de um meio material para se
propagar. Esse meio deve ser elástico ou
deformável.
Ex: ondas em uma corda, ondas na água.
● Se originam da perturbação numa regiã
de um meio elástico.
● Se diferem em transversais e longitudina
→ Onda� Transve�sai�
● possui oscilação perpendicular ao
deslocamento da onda.
Ex: Onda eletromagnética / ondas luminosas.
São ondas onde a direção de propagação e
perturbação são perpendiculares.
→ Onda� Longitudinai�
● possui oscilação paralela ao deslocamento
onda.
Ex: ondas sonoras.
● Dependendo da duração da
perturbação no meio, produz-se pulso
ou onda única, um trem de ondas ou
uma sucessão de ondas contínuas.
● Um trem de ondas é uma perturbação
extensa e limitada, pois possui início e
fim.
→ Princípi� d� Superp�siçã�
ocorre quando duas ondas ou mais
passam por um ponto em comum, em um
determinado instante, e a resultante pode
ser uma interferência construtiva ou uma
interferência destrutiva. Ela é construtiva
quando o pulso resultante é maior do que
seus componentes (as ondas se somam). E
é destrutiva quando um dos pulsos é
invertido em relação ao outro, durante a
interferência eles tendem a se anular (as
ondas se subtraem).
→ Modelage� Matemátic�
● Uma onda harmônica pode ser obtida
através de uma corda, movendo-a
para baixo e para cima.
● sua configuração se torna periódica
após algumas oscilações na corda.
● É uma onda senoidal, pois é descrita
pela função seno.
 𝑦 = 𝐴 𝑠𝑒𝑛 [2𝛑/λ (𝑥 − 𝑣𝑡)]
● Período (T): tempo em que uma onda
percorre a distância de um
comprimento de onda λ (s) .
 𝑇 = 1/𝑓
● Frequência (f): é a quantidade de
ciclos (oscilações) por unidade de
tempo (Hertz - 1 Hz = s-1 )
 𝑓 = 1/𝑇
→ Onda� mecânica� e� mei� elástic�
● Um meio elástico tende a manter sua form
comprimento e volume contra forças exter
● A velocidade de propagação de uma onda
meio elástico depende da densidade do m
e da capacidade elástica do meio.
↳ Ondas transversais em uma corda:
𝑣 = √ 𝑇/µ 
T é a tensão na corda e é a densidade linµ
(massa por unidade de comprimento)
↳ Ondas longitudinais em fluídos:
 𝑣 = √ 𝐵/ⲣ
B [B/A] é o módulo volumétrico e é a Δv/vⲣ
densidade do fluído.
↳Ondas longitudinais em um sólido:
(concreto/crosta terrestre)
 𝑣 = √ 𝑌/ⲣ
Y [Y/A) é o módulo de Young e é a ΔL/Lⲣ
densidade do sólido.
→ Transpo�t� d� energi� e� onda�
Seja uma fonte com dimensões desprezíveis, qu
emite ondas uniformemente em todas as direçõ
A área pela qual a onda se propaga é a área da
superfície de uma esfera ( 4𝜋d2 ), tendo como fo
o centro.
 𝐼 = 𝐸/𝑆Δ𝑡 𝐼 = Ⲣ/4𝜋𝑑2 
→ Onda� Sonora�
● é produzida por um elemento vibrador.
Ex: cristal, corda (instrumento musical), ou
nossas próprias cordas vocais.
● Quando o meio é o ar, ocorre compressão 
rarefação, que se propagam como ondas
progressivas.
● Intensidade do som:
O ouvido humano pode detectar intensida
sonoras que vão de 10-12 W/m2 a 1 W/m2 .
Como se trata de um grande intervalo,
utilizamos uma escala logarítmica:
 (𝑑𝐵) = 10 𝑙𝑜𝑔 (𝐼/𝐼𝑜)
Os limites da faixa do audível para um ser
humano é na faixa de 0 dB até 120 dB.
 → Fonaçã�
O ar sai dos nossos pulmões, passa
pelas cordas vocais, ocorre uma
vibração nelas, que produz ondas, com
o auxílio da língua essas ondas se
transformam em som , formando a voz.
→ Ouvid� Human�
O som (ondas sonoras) passa pelo
tímpano, que produz uma vibração e
transmite essa vibração ao ouvido
médio (passando pelos ossos martelo,
bigorna e estribo), que
consequentemente transmitem essa
vibração à cóclea, que por fim transmite
ao sistema nervoso através do nervo
auditivo.
→ Efeit� Dopple�
● É utilizado para analisar a
transmissão/reflexão das ondas.
● É um efeito físico que se trata do
movimento relativo das superfícies
(fontes) detectora (refletora).
𝑓𝑜 = 𝑓 (𝑉𝑠𝑜𝑚 ± 𝑉𝑜/ 𝑉𝑠𝑜𝑚 ∓ 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒)
*Observador em repouso e fonte em
movimento. (+ ao aproximar e - ao
afastar)
[som mais𝑓𝑜 = 𝑓 (𝑉𝑠𝑜𝑚/ 𝑉𝑠𝑜𝑚 + 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒)
grave]
*observador em movimento e fonte em
repouso.
[som mais agudo]𝑓𝑜 = 𝑓(𝑉𝑠𝑜𝑚 + 𝑉𝑜/𝑉𝑠𝑜𝑚)
*Ambos em movimento e se
aproximando.
[Som mais𝑓𝑜 = 𝑓(𝑉𝑠𝑜𝑚 + 𝑉𝑜/𝑉𝑠𝑜𝑚 − 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒)
agudo]
*Ambos em movimento e se afastando.
[som mais𝑓𝑜 = 𝑓(𝑉𝑠𝑜𝑚 − 𝑉𝑜/𝑉𝑠𝑜𝑚 + 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒)
grave]