Ondulatória
Pulsos de onda
Pulsos de onda Um pulso de onda é uma perturbação que se propaga através de um meio Consideramos um pulso como uma perturbação SOLITÁRIA
Pulsos de onda Suponha que no tempo t = 0 o pulso seja descrito por uma função no espaço na forma y = f(x) Se o pulso se propaga para a direita, sem se deformar, com velocidade constante v, então após um tempo t a função que descreve o pulso será dada por (veja a próxima figura) y = f(x - vt)
Pulsos de onda
Onda Periódica Uma onda periódica é uma perturbação periódica que se move através de um meio Não ocorre propagação de matéria Os átomos individuais e as moléculas oscilam em torno das suas posições de equilíbrio A posição média delas não se alteram À medida que elas interagem com os vizinhos, elas transferem parte da sua energia para elas
Onda Periódica Os átomos vizinhos transferem energia aos próximos vizinhos Veja a animação, onde o meio é representado por uma série de partículas ligadas por molas.
Ondas
Classificação de Ondas Podemos classificar as ondas quanto à: sua natureza direção de oscilação em relação à direção de propagação direção de propagação duração. tipo de energia transportada
Classificação de Ondas Quanto à natureza ou origem: Mecânicas Não mecânicas ou eletromagnéticas
Classificação de Ondas Eletromagnéticas
Classificação de Ondas Quanto à direção de oscilação em relação à direção de propagação Transversais Longitudinais
Classificação: Transversais
Classificação: Transversais
Classificação: longitudinais
Classificação: longitudinais
Classificação de Ondas Quanto a direção de propagação: Unidimensionais Bidimensionais Tridimensionais
Ondas:Unidimensionais
Ondas:Bidimensionais
Ondas:Tridimensionais
Classificação de Ondas Quanto a Duração Solitária (pulso) Períodica
Classificação de Ondas ONDAS QUANTO AO TIPO DE ENERGIA TRANSMITIDA Quanto ao tipo de energia transmitida pela onda, podemos classificá-las em ondas sonoras, ondas luminosas, ondas térmicas, etc.
Ondas Periódicas Considere uma pessoa executando um movimento vertical de sobe-e-desce na extremidade livre da corda indicada na figura, em intervalos de tempo iguais.
Ondas Periódicas
Ondas Periódicas Denomina-se período T o tempo necessário para que duas cristas consecutivas passem pelo mesmo ponto. Chama-se freqüência f o número de cristas consecutivas que passam por um mesmo ponto, em cada unidade de tempo.
Ondas Periódicas Entre T e f vale a relação: T=1/f Ou f=1/T
Ondas Periódicas A distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos é denominada comprimento de onda, representado por λ, e a é a amplitude da onda. Como um pulso se propaga com velocidade constante, vale a expressão s = vt. Fazendo s = λ, temos t = T. Logo: v=l.f ou v=l/T
Aplicação Uma corda de massa 240 g e de comprimento 1,2 m vibra com freqüência de 150 Hz, conforme indica a figura.
figura a) Qual é o comprimento de onda ? b) Qual a velocidade de propagação da onda na corda?
Reflexão de um pulso numa corda Quando um pulso, propagando-se numa corda, atinge sua extremidade, pode retornar para o meio em que estava se propagando. Esse fenômeno é denominado reflexão. Essa reflexão pode ocorrer de duas formas:
Extremidade fixa Se a extremidade é fixa, o pulso sofre reflexão com inversão de fase, mantendo todas as outras características.
Extremidade Livre Se a extremidade é móvel, o pulso sofre reflexão em fase, mantendo todas as outras características.
Refração de um pulso numa corda Se, propagando-se numa corda de menor densidade, um pulso passa para outra de maior densidade, dizemos que sofreu uma refração A experiência mostra que a freqüência não se modifica quando um pulso passa de um meio para outro. Mas o comprimento de onda e a velocidade de propagação variam com a mudança do meio de propagação
Refração
APLICAÇÃO Uma onda periódica propaga-se em uma corda A, com velocidade de 40 cm/s e comprimento de onda 5 cm. Ao passar para uma corda B, sua velocidade passa a ser 30 cm/s. Determine: a) o comprimento de onda no meio B b) a freqüência da onda
Princípio da Superposição Quando duas ou mais ondas se propagam, simultaneamente, num mesmo meio, diz-se que há uma superposição de ondas considere duas ondas propagando-se conforme indicam as figuras:
Interferência Construtiva
Interferência Destrutiva
Interferência Quando ocorre o encontro de duas cristas, ambas levantam o meio naquele ponto; por isso ele sobe muito mais. Quando dois vales se encontram eles tendem a baixar o meio naquele ponto.
Interferência Quando ocorre o encontro entre um vale e uma crista, um deles quer puxar o ponto para baixo e o outro quer puxá-lo para cima. Se a amplitude das duas ondas for a mesma, não ocorrerá deslocamento, pois eles se cancelam (amplitude zero) e o meio não sobe e nem desce naquele ponto.
Ondas Estacionárias São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos
Ondas Estacionárias
Aplicação Uma onda estacionária de freqüência 8 Hz se estabelece numa linha fixada entre dois pontos distantes 60 cm. Incluindo os extremos, contam-se 7 nodos. Calcule a velocidade da onda progressiva que deu origem à onda estacionária