Ondulatória

Ondas: Perturbações (vibrações) que se propagam transportando energia.

Não transporta matéria.

Classificação :

Mecânicas: matéria vibrando em meios materiais.

Ex.: Ondas do mar, som,

ondas em cordas, ...

Eletromagnéticas:Vibração de cargas elétricas em meios materiais e Vácuo.

Ex.: Luz, ondas de rádio, raios Ultravioleta, infravermelho,...

http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/radio-waves

λ :Comprimento de Onda

1Ciclod = λ

Δt = T

fTTt

dv .1.

Fenômenos Ondulatórioshttp://educar.sc.usp.br/otica/cuba.html

http://webphysics.ph.msstate.edu/javamirror/ntnujava/waveInterference/waveInterference.html

http://www.acervodigital.unesp.br/browse?layout.style=default&type=author&value=Projeto+Acessa+F%C3%ADsica+-+Instituto+Brasileiro+de+Educa%C3%A7%C3%A3o+e+Tecnologia+de+Forma%C3%A7%C3%A3o+a+Dist%C3%A2ncia+-+IBTF

Interferência• Frequências iguais.

9

Construtiva

Destrutiva

2005/10 Fábio B Santana - Mestre em Física - Mecânica Quântica Relativística 12

2x n

Para nPar I.C.

Ímpar I.D.Fontes em Fase

Para nÍmpar I.C.

Par I.D.Fontes em Oposição Fase

Batimento• frequências próximas;• Ondas fora de fase;• A onda resultante :

amplitude e frequência variáveis.

Define-se como frequência de batimento fbatimento = | f1 − f2|.

DifraçãoObstáculo com dimensões semelhantes ao seu comprimento de onda: ~ d

17

Somente as ondas transversais podem

ser polarizadas

RessonânciaA frequência da onda é semelhante a frequência natural de oscilação do objeto; A onda transfere energia para o corpo, fazendo-o oscilar.

Colapso da Ponte de TacomaUSA (1940)

Simulações de ondas: interferência

Cuba de água:http://www.youtube.com/watch?v=5PmnaPvAvQY&feature=related

Difração da luz:http://www.youtube.com/watch?v=gAKGCtOi_4o&feature=relatedRessonância:Taça http://www.youtube.com/watch?v=qy1c5_vYTVo&feature=relatedTacoma:http://www.youtube.com/watch?v=dvRHK4yA8rc

Batimentos:http://www.youtube.com/watch?v=UitcHO8PYt8&playnext=1&list=PLBF15308D9EBEFEAE

“A imaginação é mais importante que a ciência, porque a ciência é limitada,

ao passo que a imaginação

abrange o mundo inteiro.

- Albert Einstein

Harmônicos nas cordasPrimeiro Harmônico ou Frequência Fundamental.

ll 22 1

1

Segundo Harmônico.

22

22ll

Terceiro Harmônico.

32

23

33 ll

Harmônicos nas cordas

1. fnfn

Tubo AbertoTubo Aberto

L 1 /2

12

21

1

1

L

L

L

2 /2

2 /2

22

22

2

2

L

L

L

3 /2

3 /2

3 /2

32

23

3

3

L

L

nL

n

2

1fnfn

Tubo FechadoTubo Fechado

L 1 /4

14

41

1

1

L

L

L

3 /4

3 /4

34

43

3

3

L

L

3 /4 L

5 /4

5 /4

5 /4

54

45

5

5

L

L

5 /4

5 /4

nL

n

4

1fnfn

No tubo fechado, obtêm-se freqüências naturais apenas dos harmônicos ímpares.

Som

Altura (ou tom)

Som alto (agudo) – alta frequência.

Som baixo (grave) – baixa frequência.

agudo

grave

Ouvido humano

20 Hz 20.000 Hz

Som AudívelInfra-som Ultra-Som

Intensidade (Volume)

• É a qualidade que diferencia sons fracos e fortes.

• Intensidade sonora é a potência sonora por unidade de área1.

• A intensidade mínima da audição é, geralmente,

• I0 = 10-12 W/m2.

FRACO

FORTE

Nível sonoro• É a relação entre a

intensidade do som ouvido pela intensidade mínima.

• decibel (dB)• Limiar da audição:

I0 = 10-12 W/m2

0

10 log ISI

O Timbre do SomQualidade que permite diferenciar duas ondas sonoras de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes distintas.O timbre está relacionado à forma da onda emitida pelo instrumento.

Diapasão

Flauta

Violino

Voz (letra a)

Clarineta

EFEITO DOPPLERQuando uma

fonte se aproxima ou se afasta de um observador a frequência recebida não será igual a frequência real da fonte.

Observador(VO) +-

Fonte(VF)+-

frequência aparente

frequência da Fonte

(Real)F

o

F

O

v velocidade do somv velocidade do observ

f

percebida pelo ouvi

adorv velocidad

nte

f

e da fonte

Efeito Doppler-Fizeau : fonte parada

Efeito Doppler-Fizeau : fonte em movimento

Efeito Doppler-Fizeau : veloc. = veloc. som

Efeito Doppler-Fizeau : veloc. maior veloc. som

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :

Ao se ultrapassar a barreira do som, é gerada uma onda de pressão sonora de alta intensidade, semelhante ao som de uma grande explosão. Se ocorrer próximo a cidades, pode ocasionar quebra de vidraças e telhas das residências.

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :