MOVIMENTO ONDULATÓRIO

Apresentação em tema: "MOVIMENTO ONDULATÓRIO"— Transcrição da apresentação:

1 MOVIMENTO ONDULATÓRIO
ONDAS As perturbações num sistema em equilíbrio que provocam um movimento oscilatório podem propagar-se no espaço à sua volta sendo percebidas noutros pontos do espaço

2 TIPOS DE ONDAS ONDAS MECÂNICAS  precisam de um meio físico para se propagarem Exemplos: ondas sonoras ondas na água provocada por uma pedra que foi atirada na água sísmicas corda ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS  não precisam de um meio físico para se propagarem Exemplos ondas de rádio luz raios X raios laser, ondas de radar

3 PULSO DE UMA ONDA ONDA MECÂNICA
O pulso de uma onda é a propagação da pertubação através do meio ONDA MECÂNICA Caracterizamos as ondas mecânicas periódicas, ondas periódicas, pela oscilação dos átomos e moléculas que compõe o meio, onde a onda se propaga. Fonte:

4 TIPOS DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS
Ondas Transversais Ondas Longitudinais Ondas mistas

5 REPRESENTAÇÃO MATEMÁTICA DA PROPAGAÇÃO DE UM PULSO
Um pulso de onda unidimensional numa corda, se desloca para a direita com uma velocidade v O pulso move-se ao longo do eixo x e o deslocamento transversal (para cima e para baixo) da corda e é medido pela coordenada y (a) A forma do pulso em t = 0 pode ser representada por (b) Num momento posterior t, o pulso viajou uma distância vt. A forma do pulso não se modificou. E o deslocamento vertical de qualquer ponto P da corda é dado por também é chamada função de onda:

6 O MODELO DE ONDA: ONDA SINUSOIDAL
Uma onda contínua é criada agitando-se a extremidade da corda num movimento harmónico simples  ao fazermos isso a corda tomará a forma de uma onda sinusoidal A crista da onda é o ponto com maior deslocamento positivo da corda. O ponto mais baixo é a depressão (ou vale). Características físicas principais na descrição de uma sinusoidal: comprimento de onda, frequência e velocidade O comprimento de onda, , é a distância mínima entre quaisquer dois pontos idênticos numa onda. Por exemplo: entre duas cristas (ou depressões) adjacentes A distância A é chamada amplitude da onda e corresponde ao deslocamento máximo de uma partícula do meio com relação à posição de equilíbrio

7 ONDAS SINUSOIDAIS A frequência, f é o nº de oscilações que a partícula do meio executa por unidade de tempo (é a mesma definição do MHS). Unidade: hertz (Hz) O período T é o tempo mínimo que uma partícula do meio leva para realizar uma oscilação completa (é a mesma definição do MHS). Unidade : segundo (s) O período é igual ao inverso da frequência As ondas se deslocam através do meio com velocidade de onda específica, que depende das propriedades do meio que está sendo perturbado.

8 ONDAS TRANSVERSAIS EM CORDAS
A extremidade de uma corda é ligada à uma lâmina que é colocada em vibração

9 REPRESENTAÇÃO MATEMÁTICA DO MODELO DE ONDA
ONDA PROGRESSIVA A figura mostra uma onda sinusoidal. A curva castanha representa um instantâneo duma onda sinusoidal em t=0  é descrita matematicamente como Se a onda se deslocar para direita com uma velocidade v, a função de onda num tempo posterior t é A onda sinusoidal se desloca para a direita uma distância vt  curva azul representa um instantâneo duma onda sinusoidal num t≠0

10 Num período T a onda desloca de  
Substituíndo na função y Podemos expressar a função de onda utilizando as grandezas numero de onda angular (ou número de onda)  frequência angular  Assim: Podemos escrever: ou Expressão geral da função de onda  onde  é denominada de constante de fase

11 A EQUAÇÃO DA ONDA LINEAR
O ponto P (ou qualquer outro ponto da corda) move-se apenas verticalmente e assim a coordenada x permanece constante Velocidade transversal do ponto P Aceleração transversal do ponto P Estas equações serão derivadas em relação a x e a t obtemos  a equação de onda linear descreve com sucesso ondas em cordas, ondas sonoras, e ondas electromagnéticas (y  E ou B)

12 Uma partícula P do meio move-se apenas na vertical

13 VELOCIDADE DE ONDAS TRANSVERSAIS EM CORDAS
A velocidade da onda depende das características físicas da corda e da tensão a que a corda está sujeita Força resultante na direcção x é zero, porque Força resultante na direcção y é  na aproximação de ângulo pequeno a altura do pulso « comprimento da corda  é a massa por unidade de comprimento  força centrípeta x assim Aplicável a um pulso que tenha qualquer forma y