Ondas
ONDAS
O que vamos ver hoje:
Definição de ondas Classificação de ondas Algumas propriedades de ondas
ONDAS
Definição : É uma perturbação do meio que se propaga transmitindo energia.
ONDAS
Ondas sonoras Ondas na superfície da água
Propaga energiaperturbaçãodefinição
ondas
ONDASClassificação das ondas:
Quanto a natureza :
Ondas mecânicas: Necessitam de um meio material para se propagar.
Ondas eletromagnéticas: Não necessitam de um meio material para se propagar.
ONDAS
Som é um exemplo de onda mecânica
Luz é um exemplo de onda eletromagnética
ONDASClassificação das ondas:
Quanto a forma de propagação:
Ondas transversais: Direção de propagação perpendicular a direção de oscilação.
Ondas longitudinais: Direção de propagação é a mesma (paralela) direção de oscilação
ONDAS
Ondas transversais Ondas longitudinais
ONDASClassificação das ondas:
Quanto a direção de propagação:
Ondas Unidimensionais: Se propagam em uma direção
Ondas Bidimensionais: Se propagam em duas direções
Ondas Tridimensionais: Se propagam em três direções
ONDAS
Ondas numa corda: Unidimensionais
Ondas na superfície da água: Bidimensionais
Ondas sonorasTridimensionais
Propaga energiaperturbaçãodefinição
ondas
classificação
natureza Eletromagnéticas
mecânicas
Forma de propagaçãotransversais
longitudinais
direção
unidimensionais
bidimensionais
tridimensionais
ONDAS
Descrição das ondas:
Ondas podem ser descritas usando um número de variáveis, incluindo: amplitude, frequência, período, comprimento de onda e velocidade:
ONDASAmplitude (A): Grandeza que fisicamente está ligada com intensidade, a amplitude da onda é o ponto onde ela apresenta máxima ou mínima intensidade
ONDASFrequência (f): É o número de oscilações por unidade de tempo
ONDAS
Onde:f frequência [Hz] (Hertz)n número de voltast intervalo de tempo [s] (segundos)
t
nf
ONDASPeríodo (T): É o tempo que uma onda leva para completar uma oscilação.
ONDASOnde:
T é o período
f é a frequência
fT
1
ONDASExercícios
Se uma régua passa a tocar a água 20 vezes em cada 5,0 segundos, provocando oscilações na sua superfície. Calcule a frequência e o período dessas oscilações.
ONDASExercícios
Se uma régua passa a tocar a água 20 vezes em cada 5,0 segundos, provocando oscilações na sua superfície. Calcule a frequência e o período dessas oscilações.
ONDAS
sf
T 25,04
11
segundo
oscilaçõesf
t
nf
45
20
Exercícios:
Os sucessivos toques da régua na superfície da água
provocam ondas. Assim aplicamos o conceito de
frequência e período.
ONDASComprimento de onda (): É o comprimento entre duas cristas consecutivas ou entre dois vales consecutivos.
descrição
amplitude
frequência
velocidade
período
Comprimento de onda
Propaga energiaperturbaçãodefinição
ondas
classificação
natureza Eletromagnéticas
mecânicas
Forma de propagaçãotransversais
longitudinais
direção
unidimensionais
bidimensionais
tridimensionais
ONDASEquação fundamental das ondas: Essa equação nos serve para calcular a velocidade de ondas em um certo meio.
ONDAS
Onde:
v é a velocidade da onda [m/s] (metros por segundo)
f é a frequência da onda [Hz] (Hertz)
é o comprimento de onda [m] (metros)
fv .
ONDAS
Exercício
O ouvido humano consegue ouvir sons desde aproximadamente 20Hz até 20 000Hz. Considerando que o som se propaga no ar com velocidade de módulo 330m/s, qual é o intervalo de comprimento de onda detectado pelo ouvido humano?
ONDAS
Exercício
O ouvido humano consegue ouvir sons desde aproximadamente 20Hz até 20 000Hz. Considerando que o som se propaga no ar com velocidade de módulo 330m/s, qual é o intervalo de comprimento de onda detectado pelo ouvido humano?
ONDAS
m
fv
5,1620
330
20.330
.
m
fv
24
10.65,110.0,2
330
20000.330
.
O comprimento de onda varia entre 16,5 m (som grave) e 16,5 mm (som agudo)
v=.fEquação Fundamental
descrição
amplitude
frequência
velocidade
período
Comprimento de onda
Propaga energiaperturbaçãodefinição
ondas
classificação
natureza Eletromagnéticas
mecânicas
Forma de propagaçãotransversais
longitudinais
direção
unidimensionais
bidimensionais
tridimensionais
Onda numa corda
Onda numa corda
ONDAS
Velocidade da onda numa corda:
O movimento de uma onda numa corda transmite energia mecânica. Dentre elas as mais conhecidas são energia cinética e energia potencial.
ONDASVelocidade da onda numa corda:
Ao balançarmos uma corda, ela produz ondas. A velocidade das ondas depende da força com que tensionamos a corda e da sua densidade linear.
ONDASVelocidade da onda numa corda:
LD
Tv
Onde:v é a velocidade da onda [m/s] (metros por segundo)T é a tração da corda [N] (Newtons)DL é a densidade linear da corda [kg/m] (quilograma/metro)
ONDAS
Exercícios
Uma onda transversal propaga-se em um fio de densidade d=10 g/m. O fio está submetido a uma tração F = 16 N. Verifica-se que a menor distância entre duas cristas da onda é igual a 4,0 m. Calcule a freqüência desta onda, em Hz.
ONDAS
Exercícios
Uma onda transversal propaga-se em um fio de densidade d=10 g/m. O fio está submetido a uma tração F = 16 N. Verifica-se que a menor distância entre duas cristas da onda é igual a 4,0 m. Calcule a freqüência desta onda, em Hz.
ONDAS
Calculo da velocidade
s
mv
D
Tv
L
4001,0
16
Hzf
f
fv
104
40
.440
.
Calculo da frequência
ONDASEm dezembro de 2004 um terremoto no fundo do oceano, próximo à costa oeste da ilha de Sumatra, foi a perturbação necessária para a geração de uma onda gigante, uma "tsunami". A onda arrasou várias ilhas e localidades costeiras na Índia, no Sri Lanka, na Indonésia, na Malásia, na Tailândia, dentre outras. Um "tsunami" de comprimento de onda 150 quilômetros pode se deslocar com velocidade de 750 km/h. Quando a profundidade das águas é grande, a amplitude da onda não atinge mais do que 1 metro, de maneira que um barco nessa região praticamente não percebe a passagem da onda. Quanto tempo demora para um comprimento de onda dessa "tsunami" passar pelo barco?
DESAFIO
ONDASEm dezembro de 2004 um terremoto no fundo do oceano, próximo à costa oeste da ilha de Sumatra, foi a perturbação necessária para a geração de uma onda gigante, uma "tsunami". A onda arrasou várias ilhas e localidades costeiras na Índia, no Sri Lanka, na Indonésia, na Malásia, na Tailândia, dentre outras. Um "tsunami" de comprimento de onda 150 quilômetros pode se deslocar com velocidade de 750 km/h. Quando a profundidade das águas é grande, a amplitude da onda não atinge mais do que 1 metro, de maneira que um barco nessa região praticamente não percebe a passagem da onda. Quanto tempo demora para um comprimento de onda dessa "tsunami" passar pelo barco?
DESAFIO
ONDASDados do problema :
Comprimento de onda () = 150 km
Velocidade da onda (v) = 150 km/h
min122,0
150750
1
.
hTT
Tv
Tf
fv
ONDAS
Bibliografia:
Os fundamentos da física 2 - Nicolau,Ramalho e Toledo, 6a ed., editora moderna.
Site: Brasil escola. www.brasilescola.com.br
Site: www.mundoevestibular.com.br
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