ONDAS

O que é uma onda?O que é uma onda?

Perturbação que se transmite de um ponto para o outro (que se propaga no espaço), transportando energia.

ONDAS

Electromag-néticas

mecânicas

OndasOndas

Ondas MecânicasOndas Mecânicas

Ex: uma onda na água, a vibração de uma corda de viola, a voz de uma pessoa(ondas sonoras), etc.

Produzidas por perturbação num meio material

Ondas ElectromagnéticasOndas Electromagnéticas

São produzidas por vibrações electromagnéticas que se propagam, tais como a luz, as ondas de rádio, as microondas.

PropagaçãoPropagação As ondas electromagnéticas não precisam

de um meio de propagação, logo podem propagar-se no vácuo.

As ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar.

As ondas propagam-se com uma determinada velocidade:

Ex: a luz propaga-se no vazio com velocidade 300 000 000 m/s ; o som propaga-se no ar com velocidade 340 m/s

tdv =

Quanto ao Meio...Quanto ao Meio...

Bidimensional (onda num lago)

Tridimensional (som)

Unidimensional (onda numa corda)

Direcção de propagaçãoDirecção de propagaçãoONDAS

Ondas longitudinais

Ondas transversais

A direcção de vibração é perpendicular à direcção depropagação da onda.

A direcção de vibraçãocoincide com a direcção de propagação da onda.

As ondas sonoras são ondas longitudinais.

As ondas eleAs

As ondas electromagnéticas são ondas transversais.

Onda PeriódicaOnda PeriódicaQuando a fonte produtora da onda

realiza um movimento oscilatório e periódico, a onda gerada é denominadaOnda Periódica.

Características de uma ondaCaracterísticas de uma ondaAs ondas, quer sejam transversais, quer sejam longitudinais, são caracterizadas pelas seguintes grandezas físicas:

• Amplitude;• Comprimento de onda;• Período;• Frequência;• Velocidade de propagação.

Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda

Amplitude (A)– é a distância de máximo afastamento da posição de equilíbrio.

+A

-A

Comprimento de Onda ((λ - Lambda)) – é a distância entre dois pontos consecutivos (em fase), por exemplo, duas cristas.Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metro (m).

Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda

Crista

Ventre

• Período (T)- É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa ou ciclo.

• Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em segundos (s).

Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda

Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda• Frequência (f )- Corresponde ao número de

oscilações completas ou ciclos produzidos em cada unidade de tempo.Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em hertz (Hz).

É importante salientar que:

• um hertz corresponde à frequência de uma oscilação completa em cada segundo, f=1 Hz;

• a frequência de uma onda é determinada pela fonte emissora e não se modifica durante a sua propagação:

• a representação gráfica das ondas permite determinar as respectivas frequências.

Características de uma ondaCaracterísticas de uma ondaNo intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem duas oscilações completas ⇔ f=2 Hz.

No intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem três oscilações completas ⇔ f=3 Hz.

Velocidade de propagação de uma onda (v ou c, no caso da luz)- É uma medida da rapidez de propagação da onda num determinado meio, dependendo deste.

Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metros por segundo (m/s).

Calcula-se pelo quociente entre a distância percorrida (d) e o intervalo de tempo (∆t) que demora a percorrê-la:

Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda

f T

vv ×λ=λ=⇔∆

=td

Velocidade de propagação de uma Velocidade de propagação de uma ondaonda

O som não se propaga no vazio; propaga-se melhor, regra geral, em materiais sólidos e depois em líquidos.

Ondas-Exercícios1- Considera a seguinte representação esquemática de uma onda:

Indica :a) A amplitude e o comprimento de onda desta ondab)A frequência desta onda, sabendo que a sua velocidade de propagação é de 200 m/sc)Esta onda é uma onda transversal. Que relação existe entre a direcção de propagação e a direcção de vibração da perturbação inicial?

Ondas-Exercícios (resolução)

a) Amplitude: 4 m ; Comprimento de onda(λ) : 2 m.b)Cálculo da frequênciav=λ x f f=v/λ =200/2=100 Hzc)São perpendiculares

SOM

- Som: ondas sonoras que se propagam, sendo criadas por vibrações mecânicas em fontes sonoras.- As partículas não se movimentam! Colidem com as partículas vizinhas, efectuando a propagação da onda, através da transmissão de energia. Exemplos: vozes de pessoas, sons de instrumentos musicais, ruídos, ultra-sons.

Atributos do somAtributos do somDistinguimos diferentes sons pelos seus atributos:

• Intensidade, Altura, Timbre, Duração.Sons diferentes ⇔ Pelo menos um dos atributos é diferente

Altura

Atributos do somAtributos do somIntensidadeSons com amplitude elevada ⇔ Sons com intensidade elevada (som forte)Sons com amplitude baixa ⇔ Sons com intensidade pequena (som fraco)

Duração – tempo de emissão de uma onda por uma fonte sonora.

Atributos do somAtributos do som

Timbre – complexidade de um som composto por sons fundamentais.

Propagação de ondas sonorasPropagação de ondas sonorasNa sua propagação, as ondas sonoras podem sofrer:⇒Reflexão(mudança de direcção ou de sentido das ondas sonoras, quando encontram um obstáculo).⇒Refracção(passagem do som de um meio de propagação para outro, com mudança de direcção em geral).O eco , a reverberação e a ressonância são efeitos sonoros devido à reflexão do som.

Eco

Propagação de ondas sonorasPropagação de ondas sonoras

tvd ×=2

SonarComo funciona?Mede-se o tempo que decorre desde o envio de um som até voltar a ouvirmos o eco. Através da expressão:

determina-se a distância a que se encontra o objecto.

Ecografia