introdução ao estudo de ondas para tuma - material complementar (1)
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Introdução ao estudo de ondas
A cada ponto do meio é possível associar uma ou mais grandezas físicas.
Quando pelo menos uma destas grandezas se altera, dizemos que o meio está sofrendo uma perturbação.
A perturbação não se restringe necessariamente ao ponto em que foi produzida, podendo se propagar através do meio.
Introdução ao estudo de ondas
FONTE: qualquer elemento que origine as ondas provocando a perturbação.
MEIO: local onde a onda está se propagando.
Exemplo do lago:
Fonte é o peixe.
Meio é a água.
Definição de onda
Perturbação que se propaga no meio.
A onda é unicamente energia, pois ela só faz a transferência de energia da fonte, para o meio.
Portanto, qualquer tipo de onda, não transporta matéria.
Classificação das ondas
As ondas são classificadas segundo 3 critérios:
Classificação segundo a natureza
Ondas mecânicas
Ondas eletromagnéticas
Classificação em relação a direção de propagação
Ondas unidimensionais
Ondas bidimensionais
Ondas tridimensionais
Classificação quanto a direção de propagação
Ondas longitudinais
Ondas transversais
Classificação das ondas
Classificação segundo a natureza
ONDAS MECÂNICAS
São todas as ondas que precisam de um meio material para se propagar.
Ondas do mar (água)
Ondas sonoras (ar)
Ondas em uma corda (corda)
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
São ondas que não precisam de um meio material para se propagar; mas também podem se propagar em meios materiais.
Luz (se propaga no ar, água e no vácuo)
Raio-x
Sinais de rádio.
Classificação das ondas Classificação em relação a direção de propagação
ONDAS UNIDIMENSIONAIS
Só se propagam em uma direção (uma dimensão).
Onda em uma corda
ONDAS BIDIMENSIONAIS
Se propagam em duas direções (x e y do plano cartesiano).
Onda provocada pela queda de um objeto na água.
ONDAS TRIDIMENSIONAIS
Se propagam em todas as direções possíveis.
Ondas sonoras
Luz
Classificação das ondas
Classificação quanto a direção de propagação
ONDAS LONGITUDINAIS
São as ondas onde a vibração da fonte é paralela ao deslocamento da onda.
Alto falante vibra no eixo x e as ondas seguem a mesma direção.
ONDAS TRANSVERSAIS
A vibração é perpendicular à propagação da onda.
Ondas eletromagnéticas
Ondas em uma corda (você balança a mão para cima e para baixo para gerar as ondas na corda).
Características das ondas
Todas as ondas possuem características físicas:
Freqüência
Período
Comprimento de onda
Velocidade
Amplitude
FREQUÊNCIA
É o número de oscilações da onda, por um certo período de tempo.
Unidade no SI: hertz (Hz)
Hertz: equivale a 1 segundo.
Quando dizemos que uma onda vibra a 60Hz, significa que ela oscila 60 vezes por segundo.
A freqüência de uma onda só muda quando houver alterações na fonte.
f: n. oscilações
tempo
Características das ondas
PERÍODO É o tempo necessário para a fonte produzir uma onda
completa.
Unidade no SI: segundos.
É possível criar uma equação relacionando a frequência e o período de uma onda:
f = 1/T
ou
T = 1/f
Características das ondas
COMPRIMENTO
É o tamanho de uma onda, que pode ser medida em três pontos diferentes: de crista a crista, do início ao final de um período ou de vale a vale.
Representado por λ (lambda).
Características das ondas
VELOCIDADE
Todas as ondas possuem uma velocidade, que sempre é determinada pela distância percorrida, sobre o tempo gasto.
Nas ondas, essa equação fica:
v = λ / T v = λ . 1/T v = λ . F
Características das ondas
AMPLITUDE
É a “altura” da onda, a distância entre o eixo da onda até a crista (ou vale). Quanto maior for a amplitude, maior será a quantidade de energia transportada.
Características das ondas
PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO. Duas ondas podem deslocar no mesmo meio
independentemente e podem atravessar uma a outra.
Quando duas ondas de amplitudes iguais se somam em fase (isto é, os máximos se encontram), observa-se uma onda com amplitude igual a soma das ondas originais.
Tem-se uma INTERFERÊNCIA CONSTRUTIVA.
Interferência
Se as duas ondas superpostas estiverem, no entanto, totalmente fora de fase, isto é, se os máximos se encontram com os mínimos, as duas ondas tendem a se cancelar.
Tem-se uma INTERFERÊNCIA DESTRUTIVA.
Interferência
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