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Ondas

Onda É Uma perturbação que se propaga em um meio, determinando a transferência de energia, sem transporte de matéria.

Mecânica: Precisa de um meio material para se propagar

ELETROMAGNÉTICA: Não precisam de um meio material para se propagar

LONGITUDINAL: ONDA SE PROPAGA NA MESMA DIREÇÃO DO PULSO

TRANSVERSAL: ONDA SE PROPAGA NÃO PARALELAMENTE AO PULSO

Elementos de uma onda

Reflexão de Ondas

Reflexão de Ondas

Reflexão de Pulsos

§ Em extremidade fixa : (menos denso – mais denso)

Ocorre reflexão com inversão de fase

§ Em extremidade livre : (mais denso – menos denso)

Ocorre reflexão sem inversão de fase

Importante :

- Onda refletida tem a mesma velocidade

- freqüência permanece inalterada

- comprimento de onda permanece inalterado

Relação da velocidade de propagação da onda, o comprimento de onda e o período :

Comprimento de ondaPeríod

o

Freqüência

Fórmulas!!

Refração de Ondas

Refração de OndasFenômeno no qual uma onda, ao incidir numa superfície, muda seu meio de propagação, alterando-se a velocidade e o comprimento de onda, mas mantendo constante a freqüência da onda

AtençãoFórmulas!!

Lei de Snell Descartes

Difração

Principio de Huyghens“Todo ponto ao longo de uma frente de onda, serve como uma nova, a partir da qual novas ondas são formadas, com a mesma freqüência da onda original”

• É o fenômeno pelo qual uma onda pode contornar obstáculos ou fendas.

• A difração não altera V , f , T e

• A difração ocorre com qualquer onda desde que seja satisfeita a seguinte condição:

• d ou >> d

• Para << d , não ocorre difração.

• d é o tamanho do obstáculo ou a largura da fenda.

<< d

d >> d

V V V V V V

Não ocorre

difração

Ocorre difração

Ocorre difração

acentuada

d

Difração em uma fenda

Fotografia mostrando uma onda, na superfície da água, sofrendo difração

Exemplo de Difração em uma fenda

VV

<< d d ou >> d

Não ocorre difração

Ocorre difração

V

V

V

VV

V

d

Difração em um obstáculo

POLARIZAÇÃO

Somente as ondas transversais podem ser polarizadas

Interferência de OndasInterferência construtiva – ondas atingem um ponto P, em concordância de fase

Interferência de OndasInterferência parcial – ondas atingem um ponto P, em oposição de fase

Interferência de OndasInterferência destrutiva – ondas atingem um ponto P, em oposição de fase

FREQÜÊNCIA AUDÍVEL

20 Hz 20.000 Hz

Infra-som Ultra-somaudível

ALTURA: Diferencia sons graves (baixo) de sons agudos (alto).

Está relacionado a freqüência da onda

graveagudo

INTENSIDADE (VOLUME): Diferencia sons fortes de sons fracos.

Está relacionado a Amplitude da onda

Fraco Forte

Esta relacionado com a forma da onda.

TIMBRE: Diferencia sons de mesma altura, mesma intensidade tocados em instrumentos diferentes.

NIVEL SONORO: É a relação entre a intensidade do som

ouvido pela intensidade mínima.

LIMIAR DE AUDIÇÃO: I0 = 10-12 W/m2

)(:

)(log.100

10

dBdecibelunidadeII

EXEMPLO: Um som possui intensidade de 10-7 W/m2. Calcule o nível sonoro, em dB.

)1010log(.10 12

7

)10log(.10 5

dB50

ECO: É a reflexão do som

O eco é uma conseqüência imediata da reflexão sonora. Define-se eco como a repetição de um som que chega ao ouvido por reflexão 1/15 de segundo ou mais depois do som direto. Considerando-se a velocidade do som em 345 m/s, o objeto que causa essa reflexão no som deve estar a uma distância de 23 m ou mais.

No ar a distância mínima para ocorrer eco é em torno de 17 m, pois:

tVD .Como D = 2.X e o tempo mínimo é de 0,1 s.

mxx17

01.3402

Cordas Vibrantes

Instrumentos Musicais Corda fixa em seus

extremos Propagação nas duas

extremidades Modos de vibração

Tubos Sonoros

Fechados

Tubos Sonoros Abertos

EFEITO DOPPLERQuando uma fonte se aproxima ou se afasta de um observador a frequência recebida não será igual a frequência real da fonte.

Observador(VO)

+-Fonte(VF)

+-

).(´

F

o

vvvvff

f` freqüência aparente (percebida pelo ouvinte)

f freqüência real da fonte

fontedavelocidadev

observadordovelocidadev

somdovelocidadev

F

o

Efeito Doppler-Fizeau : fonte parada

Efeito Doppler-Fizeau : fonte em movimento

Efeito Doppler-Fizeau : veloc. = veloc. som

Efeito Doppler-Fizeau : veloc. maior veloc. som

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :

Ao se ultrapassar a barreira do som, é gerada uma onda de pressão sonora de alta intensidade, semelhante ao som de uma grande explosão. Se ocorrer próximo a cidades, pode ocasionar quebra de vidraças e telhas das residências.

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :

Quebra da barreira do som - Boom Acústico :