- física – onda

Ondas

ONDAS

O que vamos ver hoje:

Definição de ondas Classificação de ondas Algumas propriedades de ondas

ONDAS

Definição : É uma perturbação do meio que se propaga transmitindo energia.

ONDAS

Ondas sonoras Ondas na superfície da água

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

ONDASClassificação das ondas:

Quanto a natureza :

Ondas mecânicas: Necessitam de um meio material para se propagar.

Ondas eletromagnéticas: Não necessitam de um meio material para se propagar.

ONDAS

Som é um exemplo de onda mecânica

Luz é um exemplo de onda eletromagnética

ONDASClassificação das ondas:

Quanto a forma de propagação:

Ondas transversais: Direção de propagação perpendicular a direção de oscilação.

Ondas longitudinais: Direção de propagação é a mesma (paralela) direção de oscilação

ONDAS

Ondas transversais Ondas longitudinais

ONDASClassificação das ondas:

Quanto a direção de propagação:

Ondas Unidimensionais: Se propagam em uma direção

Ondas Bidimensionais: Se propagam em duas direções

Ondas Tridimensionais: Se propagam em três direções

ONDAS

Ondas numa corda: Unidimensionais

Ondas na superfície da água: Bidimensionais

Ondas sonorasTridimensionais

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

classificação

natureza Eletromagnéticas

mecânicas

Forma de propagaçãotransversais

longitudinais

direção

unidimensionais

bidimensionais

tridimensionais

ONDAS

Descrição das ondas:

Ondas podem ser descritas usando um número de variáveis, incluindo: amplitude, frequência, período, comprimento de onda e velocidade:

ONDASAmplitude (A): Grandeza que fisicamente está ligada com intensidade, a amplitude da onda é o ponto onde ela apresenta máxima ou mínima intensidade

ONDASFrequência (f): É o número de oscilações por unidade de tempo

ONDAS

Onde:f frequência [Hz] (Hertz)n número de voltast intervalo de tempo [s] (segundos)

t

nf

ONDASPeríodo (T): É o tempo que uma onda leva para completar uma oscilação.

ONDASOnde:

T é o período

f é a frequência

fT

1

ONDASExercícios

Se uma régua passa a tocar a água 20 vezes em cada 5,0 segundos, provocando oscilações na sua superfície. Calcule a frequência e o período dessas oscilações.

ONDASExercícios

Se uma régua passa a tocar a água 20 vezes em cada 5,0 segundos, provocando oscilações na sua superfície. Calcule a frequência e o período dessas oscilações.

ONDAS

sf

T 25,04

11

segundo

oscilaçõesf

t

nf

45

20

Exercícios:

Os sucessivos toques da régua na superfície da água

provocam ondas. Assim aplicamos o conceito de

frequência e período.

ONDASComprimento de onda (): É o comprimento entre duas cristas consecutivas ou entre dois vales consecutivos.

descrição

amplitude

frequência

velocidade

período

Comprimento de onda

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

classificação

natureza Eletromagnéticas

mecânicas

Forma de propagaçãotransversais

longitudinais

direção

unidimensionais

bidimensionais

tridimensionais

ONDASEquação fundamental das ondas: Essa equação nos serve para calcular a velocidade de ondas em um certo meio.

ONDAS

Onde:

v é a velocidade da onda [m/s] (metros por segundo)

f é a frequência da onda [Hz] (Hertz)

é o comprimento de onda [m] (metros)

fv .

ONDAS

Exercício

O ouvido humano consegue ouvir sons desde aproximadamente 20Hz até 20 000Hz. Considerando que o som se propaga no ar com velocidade de módulo 330m/s, qual é o intervalo de comprimento de onda detectado pelo ouvido humano? 

ONDAS

Exercício

O ouvido humano consegue ouvir sons desde aproximadamente 20Hz até 20 000Hz. Considerando que o som se propaga no ar com velocidade de módulo 330m/s, qual é o intervalo de comprimento de onda detectado pelo ouvido humano? 

ONDAS

m

fv

5,1620

330

20.330

.

m

fv

24

10.65,110.0,2

330

20000.330

.

O comprimento de onda varia entre 16,5 m (som grave) e 16,5 mm (som agudo)

v=.fEquação Fundamental

descrição

amplitude

frequência

velocidade

período

Comprimento de onda

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

classificação

natureza Eletromagnéticas

mecânicas

Forma de propagaçãotransversais

longitudinais

direção

unidimensionais

bidimensionais

tridimensionais

Onda numa corda

Onda numa corda

ONDAS

Velocidade da onda numa corda:

O movimento de uma onda numa corda transmite energia mecânica. Dentre elas as mais conhecidas são energia cinética e energia potencial.

ONDASVelocidade da onda numa corda:

Ao balançarmos uma corda, ela produz ondas. A velocidade das ondas depende da força com que tensionamos a corda e da sua densidade linear.

ONDASVelocidade da onda numa corda:

LD

Tv

Onde:v é a velocidade da onda [m/s] (metros por segundo)T é a tração da corda [N] (Newtons)DL é a densidade linear da corda [kg/m] (quilograma/metro)

ONDAS

Exercícios

Uma onda transversal propaga-se em um fio de densidade d=10 g/m. O fio está submetido a uma tração F = 16 N. Verifica-se que a menor distância entre duas cristas da onda é igual a 4,0 m. Calcule a freqüência desta onda, em Hz.

ONDAS

Exercícios

Uma onda transversal propaga-se em um fio de densidade d=10 g/m. O fio está submetido a uma tração F = 16 N. Verifica-se que a menor distância entre duas cristas da onda é igual a 4,0 m. Calcule a freqüência desta onda, em Hz.

ONDAS

Calculo da velocidade

s

mv

D

Tv

L

4001,0

16

Hzf

f

fv

104

40

.440

.

Calculo da frequência

ONDASEm dezembro de 2004 um terremoto no fundo do oceano, próximo à costa oeste da ilha de Sumatra, foi a perturbação necessária para a geração de uma onda gigante, uma "tsunami". A onda arrasou várias ilhas e localidades costeiras na Índia, no Sri Lanka, na Indonésia, na Malásia, na Tailândia, dentre outras. Um "tsunami" de comprimento de onda 150 quilômetros pode se deslocar com velocidade de 750 km/h. Quando a profundidade das águas é grande, a amplitude da onda não atinge mais do que 1 metro, de maneira que um barco nessa região praticamente não percebe a passagem da onda. Quanto tempo demora para um comprimento de onda dessa "tsunami" passar pelo barco?

DESAFIO

ONDASEm dezembro de 2004 um terremoto no fundo do oceano, próximo à costa oeste da ilha de Sumatra, foi a perturbação necessária para a geração de uma onda gigante, uma "tsunami". A onda arrasou várias ilhas e localidades costeiras na Índia, no Sri Lanka, na Indonésia, na Malásia, na Tailândia, dentre outras. Um "tsunami" de comprimento de onda 150 quilômetros pode se deslocar com velocidade de 750 km/h. Quando a profundidade das águas é grande, a amplitude da onda não atinge mais do que 1 metro, de maneira que um barco nessa região praticamente não percebe a passagem da onda. Quanto tempo demora para um comprimento de onda dessa "tsunami" passar pelo barco?

DESAFIO

ONDASDados do problema :

Comprimento de onda () = 150 km

Velocidade da onda (v) = 150 km/h

min122,0

150750

1

.

hTT

Tv

Tf

fv

ONDAS

Bibliografia:

Os fundamentos da física 2 - Nicolau,Ramalho e Toledo, 6a ed., editora moderna.

Site: Brasil escola. www.brasilescola.com.br

Site: www.mundoevestibular.com.br