 Onda é uma perturbação que se propaga pelos pontos do meio onde foi gerada.

Apresentação em tema: " Onda é uma perturbação que se propaga pelos pontos do meio onde foi gerada."— Transcrição da apresentação:

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3  Onda é uma perturbação que se propaga pelos pontos do meio onde foi gerada.

4  A principal propriedade física da propagação ondulatória pode ser assim enunciada:

5  Onda é uma perturbação que se propaga pelos pontos do meio onde foi gerada.  A principal propriedade física da propagação ondulatória pode ser assim enunciada:

6 Quanto à sua natureza, as ondas se classificam em mecânicas e eletromagnéticas.  Ondas mecânicas são aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material.

7 Quanto à sua natureza, as ondas se classificam em mecânicas e eletromagnéticas.  Ondas mecânicas são aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material.

8 Quanto à sua natureza, as ondas se classificam em mecânicas e eletromagnéticas.  Ondas eletromagnéticas são aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes (aceleradas), como elétrons oscilando na antena transmissora de uma estação de rádio ou TV.

9 Denominam-se ondas transversais aquelas em que a direção de propagação da onda é perpendicular à direção de vibração.

10 Denominam-se ondas longitudinais aquelas em que a direção de propagação da onda coincide com a direção de vibração.

11 Denominam-se ondas mistas aquelas em que as partículas do meio vibram transversal e longitudinalmente, ao mesmo tempo.

12 Resumindo tudo:

13 Quanto à direção de propagação, as ondas podem ser:  Ondas unidimensionais: só se propagam em uma direção (uma dimensão), como uma onda em uma corda.  Ondas bidimensionais: se propagam em duas direções (x e y do plano cartesiano), como a onda provocada pela queda de um objeto na superfície da água.  Ondas tridimensionais: se propagam em todas as direções possíveis, como ondas sonoras, a luz, etc.

14 Quanto à direção de propagação, as ondas podem ser:  Ondas unidimensionais: só se propagam em uma direção (uma dimensão), como uma onda em uma corda.

15 Quanto à direção de propagação, as ondas podem ser:  Ondas bidimensionais: se propagam em duas direções (x e y do plano cartesiano), como a onda provocada pela queda de um objeto na superfície da água.

16 Quanto à direção de propagação, as ondas podem ser:  Ondas tridimensionais: se propagam em todas as direções possíveis, como ondas sonoras, a luz, etc.

17 v é a velocidade de propagação da onda A é a amplitude da onda λ é o comprimento da onda Vamos utilizar a representação esquemática de ondas “senoidais” para representar algumas grandezas físicas associadas as ondas.

18 Vamos considerar agora uma onda periódica, ou seja, aquela que recebe pulsos em intervalos de tempo iguais e, portanto, passam por um mesmo ponto com a mesma frequência. Onde:  v é a velocidade de propagação da onda  f é a frequência da onda  λ é o comprimento da onda T é o período de oscilação da onda

19 1- A figura abaixo representa a forma de uma corda, num determinado instante, por onde se propaga uma onda. Sabendo que a velocidade dessa onda é de 6 cm/s, determine: a) o comprimento de onda; b) a frequência.

20 2- Um oscilador é ligado a uma corda tensa e em 6 s produz ondas que assumem o aspecto indicado abaixo: A distância entre duas cristas sucessivas é de 20 cm. Determine: a) a frequência da onda; b) a velocidade de propagação da onda na corda.

21 Denominamos de densidade linear (μ) de uma corda homogênea, de seção transversal constante, que possui massa (m) e comprimento (L), à expressão: Assim, a velocidade (V) de propagação do pulso na corda será dada por: Onde T é a força que tenciona a corda.

22 Observe que a energia que se propaga com o pulso é em parte cinética e em parte potencial elástica. À medida que o pulso se propaga, a parte dianteira da corda se move para cima, e a parte traseira, para baixo

23 3- Um fio de aço de massa 50 g tem 2,0 m de comprimento e está tracionado com uma força de intensidade 10 N. Determinar para esse fio: a) a densidade linear de massa µ em kg/m; b) a velocidade de propagação v dos pulsos de onda transversais, em m/s.

24 4- (IFSUL 2017) Quem é o companheiro inseparável do gaúcho na lida do campo? O cachorro, que com seu latido, ajuda a manter o gado na tropa. Com base nessa afirmação, preencha as lacunas da frase a seguir. As ondas sonoras são classificadas como ondas __________ e as de maior __________ têm menor __________. Os termos que preenchem correta e respectivamente o período acima são: a) longitudinais - frequência – comprimento de onda. b) transversais - frequência – velocidade. c) longitudinais - velocidade - comprimento de onda. d) transversais - velocidade – frequência. a) longitudinais - frequência – comprimento de onda.

25 5- (Mackenzie 2017) Um pescador observa que seu barco oscila na direção vertical, para baixo e para cima 200 vezes em 50 s. O período de uma oscilação do barco é: a) 4,0 s b) 2,0 s c) 1,0 s d) 0,50 s e) 0,25 s

26 6- (UEG 2017) As ondas em um oceano possuem 6,0 metros de distância entre cristas sucessivas. Se as cristas se deslocam 12 m a cada 4,0 s qual seria a frequência, em Hz, de uma boia colocada nesse oceano? a) 1,80 b) 1,50 c) 1,00 d) 1,20 e) 0,50

27 7- (ENEM – 2013) Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração. Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45km/h e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente distanciadas entre si por 80cm. Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em 7 dez. 2012 (adaptado) Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de : a) 0,3. b) 0,5. c) 1,0. d) 1,9. e) 3,7. c) 1,0.

28 8- (ENEM – 2012) Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum. O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de a) baixa intensidade. b) baixa frequência. c) um espectro contínuo. d) amplitude inadequada. e) curto comprimento de onda. b) baixa frequência.

29 9- (ENEM – 2012) Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo. Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamente, a) maior que 25 cm e maior que 1,0 m/s. b) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s. c) menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s. d) menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s. e) igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s. b) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s. OBS: A velocidade de propagação não se altera, pois depende do meio em que ela é propagada. No caso, ocorre é uma queda da frequência de duas gotas para uma por segundo.

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31 Quando um pulso atinge a extremidade de uma corda, verifica-se que ele retorna, propagando-se de volta para a fonte. Esse fenômeno é denominado reflexão do pulso e ocorre seja a extremidade da corda fixa, seja livre.  Na corda fixa há a inversão de fase, pois a parede oferece resistência ao pulso que se propaga e tenta "levantar" a parede. A parede exerce uma força contrária (ação e reação) e o pulso volta invertido.

32 Quando um pulso atinge a extremidade de uma corda, verifica-se que ele retorna, propagando-se de volta para a fonte. Esse fenômeno é denominado reflexão do pulso e ocorre seja a extremidade da corda fixa, seja livre.  Na corda livre não há inversão de fase, o pulso retorna do mesmo modo, pois a parte livre não oferece resistência.

33 IMPORTANTE: A reflexão sonora ocorre como qualquer onda. Contudo, o ouvido humano só reconhece sons distintos quando há um intervalo superior a 0,1 segundo entre esses sons. Assim:  quando o som emitido retorna ao emissor em um intervalo praticamente nulo é chamado reforço.  quando retorna em um intervalo entre 0 e 0,1s é a chamada reverberação.  quando retorna após 0,1s essa reflexão é chamada de eco.

34 Mudança de velocidade de uma onda em uma corda que ocorre quando há cordas de densidades lineares diferentes.  Na corda fina o pulso refratado terá maior velocidade e maior comprimento de onda.  Observe que há também o surgimento de um pulso refletido que retorna na mesma fase (a corda fina não oferece resistência, funciona como reflexão de corda livre).

35 Mudança de velocidade de uma onda em uma corda que ocorre quando há cordas de densidades lineares diferentes.  Na corda fina o pulso refratado terá menor velocidade e menor comprimento de onda.  Observe que há também o surgimento de um pulso refletido que retorna na fase oposta (a corda grossa oferece resistência, funciona como reflexão de corda fixa).

36 Como a frequência não se modifica quando um pulso passa de um meio para o outro, podemos utilizar a fórmula: f A = f B 

37 10- (UFV-MG) A figura mostra uma onda transversal periódica, que se propaga com velocidade v 1 = 12 m/s numa corda AB cuja densidade linear é μ 1. Essa corda está ligada a uma outra, BC, cuja densidade linear é μ 2 sendo a velocidade de propagação da onda v 2 = 8m/s. Calcule: a) o comprimento da onda quando se propaga na corda BC; b) a frequência da onda.

38 11- Considere um trem de ondas periódicas que se propaga em um meio 1 com velocidade de 2,0 m/s e comprimento de onda de 0,5 m. Essas ondas incidem na fronteira que separa o meio 1 do meio 2 e, nesse novo meio, as ondas passam a se propagar com velocidade de 1,6 m/s. Determine: a) a frequência das ondas nos meios 1 e 2, em Hz; b) o comprimento de onda dessas ondas no meio 2.

39 Chamamos de difração à capacidade de as ondas contornarem obstáculos. Observe o exemplo: O rapaz pode ouvir o som do rádio, mas não consegue ver o aparelho. Difração!!!

40 A difração só ocorre quando o comprimento de onda tem dimensões próximas do obstáculo (ou abertura). Observe:

41 Importante :  O comprimento de onda sonora fica entre 1,7 cm e 17 m, por isso a onda sonora contorna facilmente objetos do nosso cotidiano como uma porta, janela, muro e coisas cujas dimensões variem próximas do comprimento de onda.  Para a luz o comprimento de onda é muito pequeno (valores por volta de 0,0000001 m = 10 -7 m), assim para observar a luz fazendo curva é preciso um obstáculo muito pequeno.

42 12- Difração é um fenômeno ondulatório que: a) não ocorre com a luz. b) não ocorre com o som. c) só ocorre com ondas longitudinais. d)só ocorre com ondas transversais. e) ocorre mais comumente com o som do que com a luz. 13- As ondas sonoras audíveis para o ser humano têm frequências no intervalo de 17 Hz a 20 kHz e velocidade de propagação no ar de 340 m/s. Assim, os objetos capazes de difratarem essas ondas no ar devem ter dimensões entre: a) 17 m e 20 km.d) 20 mm e 17 m. b) 17 mm e 20 m.e) 20 m e 17 km. c) 34 mm e 34 m. e) ocorre mais comumente com o som do que com a luz. b) 17 mm e 20 m.

43 A interferência é o resultado da superposição entre ondas. Pode provocar um aumento na amplitude (interferência construtiva) ou diminuição na amplitude (interferência destrutiva). Para Interferência em cordas teremos:  Interferência construtiva : A amplitude do pulso resultante é a soma das amplitudes dos pulsos que se superpõem:

44 A interferência é o resultado da superposição entre ondas. Pode provocar um aumento na amplitude (interferência construtiva) ou diminuição na amplitude (interferência destrutiva). Para Interferência em cordas teremos:  Interferência construtiva : A amplitude do pulso resultante é a soma das amplitudes dos pulsos que se superpõem.  As amplitudes se somam!!

45 A interferência é o resultado da superposição entre ondas. Pode provocar um aumento na amplitude (interferência construtiva) ou diminuição na amplitude (interferência destrutiva). Para Interferência em cordas teremos:  Interferência destrutiva: A amplitude do pulso resultante é a diferença entre as amplitudes dos pulsos que se superpõem.

46 A interferência é o resultado da superposição entre ondas. Pode provocar um aumento na amplitude (interferência construtiva) ou diminuição na amplitude (interferência destrutiva). Para Interferência em cordas teremos:  Interferência destrutiva: A amplitude do pulso resultante é a diferença entre as amplitudes dos pulsos que se superpõem.  As amplitudes se subtraem!!

47 14- A figura representa dois pulsos propagando-se num mesmo meio e em sentidos opostos. Eles superpõem-se no ponto P desse meio. Qual é o deslocamento do ponto P no instante da superposição? Analise os casos a), b) e c).

48 As ondas estacionárias resultam da superposição de ondas periódicas iguais e que se propagam em sentidos opostos.

49  Obtém-se ondas estacionárias em uma corda tensa pela superposição da onda periódica produzida numa extremidade com a onda refletida na extremidade fixa.

50 15- Uma corda tensa de 1,0 m de comprimento vibra com frequência de 10 Hz. A onda estacionária que se estabelece na corda tem o aspecto indicado na figura. Determine o comprimento de onda e a velocidade de propagação das ondas que se superpõem.

51 16- Ondas estacionárias são produzidas numa corda tensa de comprimento 1,2 m e fixa em suas extremidades. Observa-se a formação de 7 nós no total. Qual é o comprimento de onda das ondas que se superpõem?

52 A onda é forçada a se propagar em um único plano. Só ocorre com ondas transversais. Ondas plano-polarizadas. (A)a corda é agitada para cima e para baixo; (B)a corda é agitada para a direita e para a esquerda.

53 Polaroides mecânicos. As grades selecionam os planos de vibração. (A)O primeiro polaroide seleciona o plano vertical de oscilação; (B)o segundo polaroide impede a passagem das ondas.

54 A figura mostra como essa experiência pode ser feita com ondas luminosas.

55 (A)foto obtida sem e com filtros polarizadores; (B)foto obtida com polarizador e analisador alinhados (esquerda) e com polarizador e analisador cruzados (direita).

56 Cinema em três dimensões A visão simultânea de um objeto com os dois olhos é o que nos proporciona a sensação de profundidade e relevo. Ela é chamada de visão estereoscópica. Num filme em três dimensões, cada cena é tomada por duas câmeras sob ângulos diferentes e bem próximos, como se fossem os olhos de um espectador. Obtêm-se assim dois filmes. Eles são projetados na tela por meio de luzes polarizadas em planos perpendiculares e o espectador vê duas imagens. Porém, utilizando óculos dotados de polaroides cruzados, cada olho percebe uma das imagens e não deixa passar a luz da outra. Assim, cada olho do espectador capta a mesma cena sob ângulos diferentes, o que produz a visão em três dimensões. Essa técnica foi desenvolvida nos anos 1930.

57 17- Qual das seguintes afirmações sobre a luz revela seu caráter ondulatório? a) A luz obedece às leis da reflexão. b) A luz obedece às leis da refração. c) A velocidade de propagação da luz no vácuo é máxima. d) A luz sofre difração. e) A luz pode ser polarizada. A afirmação é correta e explica o que se pede: só ondas (transversais) podem ser polarizadas.

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