Captulo 18 Movimento ondulatrio 18.1 Ondas mecnicas Onda: perturbao que se propaga Ondas mecnicas: Por exemplo: som, ondas na gua, ondas ssmicas,

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  • Captulo 18 Movimento ondulatrio 18.1 Ondas mecnicas Onda: perturbao que se propaga Ondas mecnicas: Por exemplo: som, ondas na gua, ondas ssmicas, etc. Se propagam em um meio material. No entanto, no h transporte de matria, apenas da perturbao
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  • Ondas eletromagnticas: luz, ondas de rdio e TV, microondas, raios-X, etc. Podem se propagar no vcuo. Velocidade no vcuo: c = 299.792.458 m/s
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  • Ondas de matria: fsica quntica Louis de Broglie (1892-1987) Curral quntico
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  • 18.2 Tipos de ondas Longitudinais ou transversais http://www.youtube.com/watch?v=Rbuhdo0AZDU Deslocamento na mesma direo da propagao Deslocamento na direo perpendicular propagao
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  • Dimensionalidade: 1D 2D 3D Peridicas ou no-peridicas: Pulso Onda harmnica Kits LADIF
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  • Onda plana Onda esfrica Onda cilndrica
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  • 18.3 Propagao de ondas Vamos considerar a propagao de um pulso transversal em uma corda tensionada Matematicamente, a onda ser descrita por uma funo deslocamento y(x,t)
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  • Em t=0: (forma de onda) Depois de um tempo t, o pulso caminhou uma distncia vt:
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  • Qualquer onda progressiva para a direita caracteriza-se por Exemplos: ( uma onda) (no uma onda) Se a onda se propaga para a esquerda, basta trocar v por v:
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  • Ondas senoidais (harmnicas), onda senoidal propagando-se para a direita http://www.youtube.com/watch?v=OW208xQrVSw
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  • Anlise para t fixo (por exemplo, t=0). Por simplicidade, vamos supor tambm =0
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  • Comprimento de onda: distncia mnima a partir da qual a onda se repete (perodo espacial) (nmero de onda angular) Unidades SI: rad/m Nmero de onda: (Unidades: 1/m)
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  • Anlise para x fixo (por exemplo, x=0): Perodo Movimento harmnico simples! Cada elemento da corda executa um MHS com perodo T
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  • (freqncia angular) Unidades SI: rad/s Freqncia : (Unidades: 1/s = Hz)
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  • Fase e constante de fase: fase constante de fase Todos os pontos (no tempo e no espao) com o mesmo valor de tm o mesmo valor de y: esto em fase Frentes de onda so superfcies de fase constante
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  • Velocidade de fase: Vamos focalizar ateno em um ponto P com fase constante Fase:
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  • (velocidade de fase da onda) Note que, usando as expresses: E substituindo na funo y(x,t): Forma esperada para uma onda propagando-se para a direita
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  • Velocidade transversal de uma partcula: Vamos agora focalizar ateno em um ponto P com x constante Velocidade transversal (no a velocidade da onda!) Acelerao transversal: Como no OHS!
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  • 18.4 Velocidade de onda em uma corda tensa Seja a tenso na corda e = M/L a densidade linear de massa (massa por unidade de comprimento) A velocidade da onda na corda apenas funo das caractersticas fsicas do meio ( e ) Suponha um pulso com uma poro circular propagando-se para a direita: Velocidade do pulso no referencial do laboratrio Velocidade da corda no referencial do pulso v
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  • v Foras sobre o segmento l: Fora resultante Massa do segmento: Acelerao: a Acelerao centrpeta: Anlise dimensional:
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