PRÁTICA 1-ONDAS ESTACIONÁRIAS NUM FIO VIBRANTE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA - CCSST 
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
 
ONDAS ESTACIONÁRIAS NUM FIO VIBRANTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPERATRIZ-MA 
2021 
 
2 
 
HEMILY CAROLINE SOUSA DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
ONDAS ESTACIONÁRIAS NUM FIO VIBRANTE 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Dr.: Pedro de Freitas Façanha Filho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPERATRIZ-MA 
2021 
Relatório para obtenção da 
primeira nota referente à 
disciplina de Física experimental 
II. 
 
3 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Uma onda surge quando um sistema é deslocado de sua posição de equilíbrio e a 
perturbação se desloca ou se propaga de uma região para outra do sistema. Quando uma onda 
se propaga, ela carrega energia [1]. 
As ondas podem ser definias em três tipos principais: Ondas mecânicas, Ondas 
eletromagnéticas e Ondas de matérias. Ondas mecânicas são as mais conhecidas, há que estão 
presentes em toda a parte: são, por exemplo, as ondas do mar, as ondas sonoras e as ondas 
sísmicas. Todas possuem duas características: são governadas pelas leis de Newton e existem 
apenas em meios materiais, como água, o ar e as rochas [2]. 
A três variedades de ondas mecânicas: a onda transversal, onda longitudinal e ondas 
na superfície de um líquido: Ondas transversais: o meio é o fio ou uma corda esticada sob 
tensão. Quando agitamos ou balançamos a extremidade esquerda da corda, a agitação se 
propaga através do comprimento da corda. As seções sucessivas da corda sofrem o mesmo 
tipo de movimento que aplicamos em sua extremidade, mas em tempos sucessivamente 
posteriores. Como os deslocamentos do meio são perpendiculares ou transversais à direção de 
propagação da onda ao longo do meio, este tipo de movimento é chamado de ondas 
transversais como veremos na figura abaixo [1]. 
 
 
2. OBJETIVO 
 
✓ Reconhecer uma onda transversal; 
✓ Descrever os elementos de uma onda: nós, vales, cristas, comprimento de 
onda, frequência e amplitude; 
✓ Calcular a velocidade de propagação de uma onda em um fio; 
✓ Verificar como a tensão influi na formação de ondas nas cordas vibrantes; 
✓ Identificar reflexão e interferência de ondas em um fio; 
✓ Verificar como a tensão e a densidade linear de uma corda influenciam na 
formação de ondas nas cordas vibrantes; 
 
 
3. MATÉRIAIS UTILIZADOS 
 
• Gerador de ondas mecânicas; 
• Subconjunto para ondas mecânicas; 
• Fios de náilon de diferentes densidades lineares (0,22 g/m, 0,58 g/m, 0,89g/m). 
 
 
4. MONTAGENS E PROCEDIMENTOS 
Primeiramente montou-se o sistema, esticando o fio com comprimento L e deixando 
– o tracionado a 0,5 N. Logo após ligou-se o gerador de abalos na menor frequência possível: 
variou-se a frequência do fio até valores de formação de ondas estacionárias, observando o 
4 
 
quanto é p, em seguida aumentou-se a tração do fio para 1 N e repetiu o mesmo procedimento 
acima, mudando somente os fios com diferentes densidades. 
 
5. RESULTADOS E DISCURSÕES 
 
Foi possível notar que, enquanto um fio que está preso em sua extremidade esquerda, na 
sua extremidade direita oscila de cima para baixo em MHS e produz uma onda que se propaga 
para a esquerda, onde a onda refletida pela extremidade fixa se desloca para a direita. Em uma 
onda que se propaga ao longo de um fio, a amplitude é constante e a configuração da onda se 
desloca com velocidade igual a velocidade da onda. Existem pontos particulares neste fio que 
não se movem, e cada um desses pontos constitui um nó. No meio de dois nós existe um 
ponto chamado ventre, onde a amplitude do movimento é máxima. Como essa configuração 
de onda não parece mover – se ao longo da corda, ela é nomeada de onda estacionaria. As 
figuras abaixo mostraram os comprimentos, formação de ondas, nós e ventres. 
I. A corda tem meio comprimento de onda. 
 
Fonte: https://bit.ly/2m4tS35 
II. A corda tem um comprimento de onda. 
 
Fonte: https://bit.ly/2m4tS35 
III. A corda tem comprimento de onda igual a um e meio. 
 
Fonte: https://bit.ly/2m4tS35 
 
5 
 
Tabela 1: Resultados obtidos através do experimento feito com o primeiro fio. 
 
Tabela 2: Dados obtidos através do experimento realizado com o segundo fio. 
µ= 
densidade 
linear do 
fio 
F = 
tração 
no fio 
λ = 
comprimento 
de onda 
f= 
frequência 
(Hz) 
v= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
V²= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
Fio 2: 0,58 
g/m 
0,5 N 1,92 m 17 (f1) 32,64 0,928 
Fio 2: 0,58 
g/m 
0,5 N 0,96 m 34 (f2) 32,64 0,928 
Fio 2: 0,58 
g/m 
0,5 N 0,64 m 50 (f3) 21,76 0,928 
µ = 
densidade 
linear do 
fio 
F = 
tração 
no fio 
λ = 
comprimento 
de onda 
f= 
frequência 
(Hz) 
v= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
V²= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
Fio 1: 0,89 
g/m 
0,5 N 1,92 m 13 (f1) 24,96 0,74 
Fio 1: 0,89 
g/m 
0,5 N 0,96 m 26 (f2) 24,96 0,74 
Fio 1: 0,89 
g/m 
0,5 N 0,64 m 38 (f3) 24,32 0,74 
Fio 1: 0,89 
g/m 
0,5 N 0,48 m 51 (f4) 24,48 0,74 
Fio 1: 0,89 
g/m 
0,5 N 2,4 m 63 (f5) 151,2 0,74 
Fio 1: 0,89 
g/m 
1 N 1,96 m 18 (f1) 35,28 1,05 
Fio 1: 0,89 
g/m 
1 N 0,96 m 36 (f2) 34,56 1,05 
Fio 1: 0,89 
g/m 
1 N 0,64 m 54 (f3) 34,56 1,05 
Fio 1: 0,89 
g/m 
1 N 0,48 m 70 (f4) 33,6 1,05 
 Fio 1: 0,89 
g/m 
1 N 1,28m 87 (f5) 111,36 1,05 
6 
 
Fio 2: 0,58 
g/m 
0,5 N 0,48 m 67 (f4) 32,16 0,928 
Fio 2: 0,58 
g/m 
1,0 N 0,64 m 23(f1) 14,72 1,313 
Fio 2: 0,58 
g/m 
1,0 N 0,96 m 45(f2) 43,2 1,313 
Fio 2: 0,58 
g/m 
1,0 N 0,64 m 68(f3) 43,52 1,313 
Fio 2: 0,58 
g/m 
1,0 N 0,48 m 91(f4) 43,68 1,313 
 
Tabela 3: mostra os resultados obtidos através do experimento realizado com o 
terceiro fio. 
µ= 
densidade 
linear do 
fio 
F = 
tração 
no fio 
λ = 
comprimento 
de onda 
f= 
frequência 
(Hz) 
v= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
V²= 
velocidade 
da onda 
(m/s) 
Fio 3: 0,22 
g/m 
0,5 N 0,48 m 23 (f1) 15 1,507 
Fio 3: 0,22 
g/m 
0,5 N 0,96 m 50 (f2) 48 1,507 
Fio 3: 0,22 
g/m 
0,5 N 0,64 m 70 (f3) 44,5 1,507 
Fio 3: 0,22 
g/m 
0,5 N 0,48 m 90 (f4) 43,2 1,507 
Fio 3: 0,22 
g/m 
1,0 N 0,96 m 34 (f1) 37,44 2,132 
Fio 3: 0,22 
g/m 
1,0 N 0,64 m 68 (f2) 43,52 2,132 
Fio 3: 0,22 
g/m 
1,0 N 0,64 m 102(f3) 24,96 2,132 
 
6. CONCLUSÃO 
7 
 
A velocidade de uma onda transversal é possível supor que o aumento da tensão 
produz um aumento da força restauradora que tende a esticar a corda quando ela é perturbada, 
provocando um aumento na velocidade de onda. Supõe também que o aumento da massa deve 
fazer o movimento ficar mais lento, causado uma diminuição da velocidade da onda. Foi 
possível notar que o número de comprimentos de ondas aumentam quando aumentamos a 
tração no fio, e que quando aumentamos a amplitude, a onda pode ser vista mais nitidamente. 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
1- Young, Hugh D. 
Física II: termodinâmica e Ondas / Young e Freedman; [colaborador A. Lewis 
Ford]; tradução Claúdia Santana Martins. – 12, Ed. – São Paulo: Addison 
Wesley, 2008. 
 
2- Halliday, David, 1916-2010 
Fundamentos de Física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmicas / David 
Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. – Rio de Janeiro: LTC, 2012.