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ONDULATÓRIA Onda: é toda perturbação que se propaga, transportando energia (e quantidade de movimento) sem o transporte de matéria. Ex.: - Som - Luz - Ondas do mar - Microondas Pulso: É a perturbação produzida em um ponto de um meio. Onda: É o movimento provocado pela perturbação que se propaga em um meio. Quanto à liberdade de propagação: - Unidimensionais: propagam- se em uma direção. - Bidimensionais: propagam- se no plano. - Tridimensionais: propagam-se no espaço. Ex: luz, som Classificação das ondas Classificação das ondas Quanto à natureza: - Mecânicas: perturbação na matéria. Ex.: - Onda sonora - Onda em líquido - Onda em corda Obs.: necessitam de um meio material para se propagarem. - Eletromagnéticas: propagação dos campos elétrico e magnético. EB BE c=3.108m/s Ex.: - Ondas de rádio - Microondas - Ondas de TV - Luz Obs.: propagam-se no vácuo e em alguns meios materiais. Quanto à vibração: - Transversais: as direções de vibração e de propagação são perpendiculares. Classificação das ondas - Longitudinais: a direção de vibração coincide com a direção de propagação. - Mista: são transversais e longitudinal ao mesmo tempo. Propagação de um pulso em meios unidimensionais Considere uma corda homogênea, de seção transversal constante, de massa m e comprimento L. Chama-se densidade linear de massa a grandeza que é dada por: A densidade linear de massa representa a massa da corda por unidade de comprimento. Sua unidade no SI é o Kg/m. L m A velocidade de propagação do pulso na corda depende apenas da força de tração (T) e da densidade linear da corda, sendo dada por: T v Ondas periódicas crista vale λ = comprimento de onda A = amplitude da onda Velocidade de propagação da onda: t S v T v , mas ∆S = λ , assim: ∆t = T .f v ou T = período (SI : s) f = frequência (SI : Hz) λ = comprimento de onda (SI : m) v = velocidade (SI : m/s) Onda Senoidal y (x, t) = ym sen (kx – ωt) Comprimento de Onda ( λ ) k λ = 2 π λ = 2 π / k Período ( T ) ωT = 2 π ou ω = 2 π / T y (x, t) = ym sen (kx – ωt) y (x, 0) = ym sen (kx) y (0, t) = ym sen (– ωt) Fase da Onda ϕ = 0 ϕ = π / 5 rad y (x, t) = ym sen (kx – ωt +ϕ ) Velocidade da Onda k x – ω t = constante y (x, t) = ym sen (kx – ωt +ϕ ) k x – ω t + ϕ = constante dx/dt = ω/k > 0 Onda se desloca para a direita Direção da Onda y (x, t) = ym sen (kx + ωt +ϕ ) k x – ω t + ϕ = constante dx/dt = - ω/k < 0 Onda se desloca para a esquerda 1) Em uma onda sonora estacionária, no ar, a separação entre um nodo e o ventre mais próximo é de 0,19m. Considerando-se a velocidade do som no ar igual a 334m/s, qual é o valor aproximado da freqüência dessa onda? 2) Um menino na beira de um lago observou uma rolha que flutuava na superfície da água, completando uma oscilação vertical a cada 2 s, devido à ocorrência de ondas. Esse menino estimou como sendo 3 m a distância entre duas cristas consecutivas. Com essas observações, o menino concluiu que a velocidade de propagação dessas ondas era de: 3) Determinada emissora de rádio transmite na freqüência de 6,1 megahertz (6,1 MHz = 6,1·106 Hz). A velocidade da luz no ar é 3,0·108 m/s. Para sintonizar essa emissora necessitamos de um receptor de ondas curtas que opere na faixa de 4) Qual é a velocidade de uma onda transversal em uma corda de 2m de comprimento e 60g de massa sujeita a uma tensão de 500N. 5) Uma onda se propaga em uma corda, conforme figura ao lado. Com base nos dados apresentados, conclui-se que a freqüência dessa onda é: 6) Na figura estão representados os deslocamentos y das partículas de uma onda transversal como função de sua coordenada x em um determinado instante. A freqüência da onda é 2 Hz. Qual o módulo da velocidade de propagação da onda na direção x? 7) A figura abaixo representa uma onda estacionária produzida em uma corda de comprimento L = 50 cm. Sabendo que o módulo da velocidade de propagação de ondas nessa corda é 40 m/s, a frequência da onda é de: https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2018/02/Clipboard01-513.jpg https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2018/02/Clipboard01-513.jpg 8) Uma onda se propaga na corda e é descrita pela seguinte equação: y(x,t) = 0,00327. sen(72,1.x - 2,72t) unidades do S.I. a) Qual é amplitude desta onda? b) Quais são o comprimento de onda, o período e a frequência desta onda? c) Qual é a velocidade da onda ? d) Qual o deslocamento y em x=22,5 cm e t= 18,9s
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