PROF. CARLOS EDUARDO SAES MORENO

Física

ONDASPerturbação e OndaPerturbação → modificação das condições físicas de um ponto de um meioOnda → propagação dessa perturbação Frente de OndaPontos atingidos pela perturbaçãoOndas bidimensionais

ONDAS

ONDASOndas unidimensionais

ONDAS

ONDASOndas tridimensionais

ONDAS

Classificação das ondas

mecânicasa) Natureza

eletromagnéticas 

 longitudinais

b) Propagação transversaismistas

ONDAS

Toda onda transmite energia sem transportar matéria

As ondas mecânicas não se propagam no vácuo

ONDASOndas PeriódicasToda propagação que se propaga de forma periódica, isto é, em intervalos de tempo iguais.

ONDASPeríodo da onda (T) → período do MHS realizado pela fonte

Frequência da onda (f) → frequência do MHS realizada pela fonte

Comprimento de onda (λ) → distância percorrida pela onda em um período

ONDASEquação Fundamental da Ondulatória

Crista da onda → pontos A, B e C (concordância de fase)Vale ou depressão da onda → pontos D, E e F (concordância de fase)

ONDASA distância entre duas frentes consecutivas é o comprimento de onda

ONDAS1 - (FUVEST-SP) A figura representa, nos instantes t = 0 e t = 2 s, as configurações de uma corda sob tensão constante, na qual se propaga um pulso cuja forma não varia.

ONDAS

Resolução:

Deslocamento do pulso em 2s → ΔS = 20 cm = 0,2 m

V = ΔS/Δt → V = 0,2/2 →V = 0,1 m/s = 10 cm/s 

b) Indique, na figura, a direção e o sentido das velocidades dos pontos materiais A e B no instante t = 0.

a) Qual é a velocidade de propagação do pulso?

ONDAS2 - Uma onda produzida numa corda se propaga com freqüência de 25 Hz. O gráfico a seguir representa a corda num dado instante. 

Considere a situação apresentada e os dados do gráfico para analisar as afirmações que seguem.I. O período de propagação da onda na corda é 20 s.II. A amplitude da onda estabelecida na corda é de 6,0cm.III. A velocidade de propagação da onda na corda é de 5,0 m/s.IV. A onda que se estabeleceu na corda é do tipo transversal.V. A onda que se estabeleceu na corda tem comprimento de onda de 10 cm.

I. T = 1/f =1/25 → T = 0,04 s (F)

II. y de 0 a 3 → A = 3 m (F)

III. V = .f  → V = 0,2.25  → V = 5 m/s (V)

IV. Direção de vibração perpendicular a direção de

propagação → onda transversal (V)

V. Distância entre duas cristas 20 cm → = 20 cm = 0,2

m (F)

ONDAS3 – (UFRJ-RJ) Uma perturbação periódica em uma corda produz ondas de freqüência 40 Hz e comprimento de onda 15 cm. Neste caso, calcule:

a) o período da onda.

T = 1/f → T = 1/40 → T = 0,025 s

b) a velocidade da onda.

V = .f → V = 15.40 → V = 600 cm/s

4 – (PUC-SP) Qual a velocidade de propagação de uma

perturbação transversal numa corda de massa

específica linear igual a 0,01 kg/m, tracionada por uma

força de 64 N?

V = √F/  → V = √64/0,01 → V = √6.400 → V = 80 m/s

ONDAS5 – (FUVEST-SP) Um vibrador produz, numa superfície líquida, ondas de comprimento 5,0 cm que se propagam a velocidade de 3,0 cm/s.

a) Qual a frequência das ondas?

V = .f → 3 = 5.f → f = 3/5 → f = 0,6 Hz

b) Caso o vibrador aumente apenas sua amplitude de

vibração, o que ocorre com a velocidade de

propagação, o comprimento e a freqüência das ondas?

Não se alteram, pois a amplitude A não está

relacionada com V, f, , mas apenas com a quantidade

de energia transportada pela onda. Quanto maior a

energia, maior a amplitude e vice-versa.

ONDASReflexão de OndasOcorre quando a onda atinge uma superfície de separação e retorna para o mesmo meio em que se propagava.

R → raio incidente i → ângulo de incidênciaR`→ raio refletido r → ângulo de reflexãoN → normal

ONDAS Leis da Reflexão1ª Lei: O raio incidente R, a normal N e o raio refletido R` pertencem a um mesmo plano.

2ª Lei: O ângulo de reflexão r é congruente ao ângulo de incidência i.

i ≡ r

 Propriedades da Reflexão

Na reflexão a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda não variam.

ONDASReflexão de Ondas Unidimensionais1 caso: Reflexão em uma extremidade fixa

2 caso: Reflexão em uma extremidade livre

Reflexão com inversão de fase

Reflexão sem inversão de fase

ONDAS1 - (UFC) A figura mostra duas fotografias de um mesmo pulso que se propaga em uma corda de 15 m de comprimento e densidade linear uniforme, tensionada ao longo da direção x. As fotografias foram tiradas em dois instantes de tempo, separados de 1,5 s. Durante esse intervalo de tempo o pulso sofreu uma reflexão na extremidade da corda que está fixa na parede P. Observando as fotografias, verificamos que a velocidade de propagação do pulso na corda, suposta constante é:a) 4m/s         b) 6m/s          c) 8m/s          d) 10m/s          e) 12m/s

ONDASResolução:

Observe nas figuras que, antes da reflexão, a parte da

frente da onda (que está em x = 9), até chegar à

parede percorreu ΔS = 6 m e que, após a reflexão,

chegou até x = 3, ou seja, percorreu  ΔS = 12 m.

Assim, ΔStotal = 6 + 12 = 18 m.

Δt = 1,5 s

V = ΔS/Δt

V = 18/1,5

 V = 12 m/s

Alternativa e

2 - (FATEC-SP) A figura representa as cristas de uma onda propagando-se na superfície da água em direção a uma barreira.É correto afirmar que, após a reflexão na barreira:

a) a freqüência das ondas aumentab) a velocidade  da onda diminuic) o comprimento da onda aumentad) o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidênciae) o ângulo de reflexão é menor que o ângulo de incidência

ONDAS

Resolução:

A freqüência é a mesma (mesma fonte). A velocidade de propagação é a

mesma (mesmo meio). O comprimento de onda é o mesmo. O ângulo de

incidência (que o raio de onda forma com a normal no ponto de

incidência) é igual ao ângulo de reflexão (que o raio refletido forma com

a normal no ponto de incidência)

Alternativa d