Física II

Prof. Márcio T. de Castro22/05/2017

Capítulo 04

Ondas

Técnico em Edificações (PROEJA)

Parte I

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Ondas

• Ondas: é uma perturbação no espaço,

periódica no tempo.

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Classificação quanto à Natureza

• Ondas Mecânicas: é a propagação de energia

mecânica através de partículas de um meio

material, sem que essa partículas sejam

transportadas (nunca se propaga no vácuo).

– Ex: som, ondas em cordas, ondas na água.

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Classificação quanto à Natureza• Ondas Eletromagnéticas: constituem um conjunto de

dois campos, um elétrico e outro magnético, que se propagam no vácuo com velocidade aproximada de 300000 km/s.

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Classificação quanto à direção de Propagação

• Ondas Longitudinais: são ondas mecânicas

que produzem perturbações nas partículas do

meio material na mesma direção em que as

ondas se propagam.

– Ex: ondas em uma mola.

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Classificação quanto à direção de Propagação

• Ondas Transversais: são ondas em que as

vibrações ocorrem perpendicularmente à

direção de propagação.

– Ex: ondas eletromagnéticas.

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Classificação quanto à direção de Propagação

• Ondas Mistas: são ondas mecânicas

constituídas de vibrações transversais e

longitudinais simultâneas.

– Ex: som se propagando em um meio sólido.

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Classificação quanto à Dimensão

• Ondas unidimensionais: são aquelas que se

propagam em uma única dimensão.

– Ex: ondas em cordas.

• Ondas bidimensionais: propagam-se em duas

dimensões (plano).

– Ex: ondas em superfície de líquidos.

• Ondas tridimensionais: propagam-se em três

dimensões (espaço).

– Ex: ondas luminosas e ondas sonoras no ar.

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Elementos da Onda• Frente de Onda: é a fronteira entre a região já atingida

pela onda e a região não atingida.

• Raio de Onda: é uma linha orientada que indica a direção e o sentido de propagação das ondas num meio.

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Parte II

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Onda Periódica

• Onda Periódica: sucessão de pulsos que se

repete sempre da mesma forma, em um

mesmo intervalo de tempo.

• Fonte: agente responsável pela geração das

ondas.

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Grandezas Físicas

• Comprimento de Onda (λ): é a distância entre

duas cristas sucessivas (ou dois vales sucessivos).

– Unidade (SI): metro (m).

• Amplitude (A): é a distância da posição da corda

em repouso a crista (ou vale).

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Grandezas Físicas

• Frequência (f): indica o número de revoluções

por unidade de tempo.

– Unidade (SI): hertz (Hz).

• Período (T): é o tempo gasto para produzir

uma oscilação completa.

– Unidade (SI): segundo (s).

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1fT

=

Grandezas Físicas

• Velocidade de Propagação da Onda: é a

medida da rapidez com a qual a onda repete

o seu padrão e depende do meio.

– Unidade (SI): metro por segundo (m/s).

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v fλ= ⋅vT

λ=

Grandezas Físicas

• Ex: uma onda periódica produzida numa

corda tem frequência de 20 Hz e

comprimento de onda de 2 m. Calcule sua

velocidade.

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Parte III

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Fenômenos Ondulatórios

• Reflexão: onda que se propaga num meio e após

incidir num segundo meio de características

diferentes, volta a se propagar no meio original.

– 1ª Lei da Reflexão: o raio incidente, o raio refletido e

a reta normal estão contidos num mesmo plano.

– 2ª Lei da Reflexão: ângulo de incidência i é igual ao

ângulo de reflexão r (i=r).

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Fenômenos Ondulatórios

• Refração: a passagem de uma onda de um

meio para outro, de características diferentes.

– 1ª Lei da Refração: o raio incidente, o raio

refletido e a reta normal estão contidos num

mesmo plano.

– 2ª Lei da Refração (Lei de Snell):

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1 1 1

2 2 2

sen

sen

v

v

θ λ

θ λ= =

Fenômenos Ondulatórios• Superposição: perturbação resultante igual à soma das perturbações

individuais de cada onda.

– Interferência Construtiva: superposição em que o pulso resultante é

a soma dos pulsos individuais.

– Interferência Destrutiva: superposição em que o pulso resultante é a

subtração dos pulsos individuais.

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Fenômenos Ondulatórios

• Princípio da Independência da Propagação

Ondulatória: após a superposição, os pulsos

continuam suas propagações normalmente.

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Fenômenos Ondulatórios

• Batimento: obtido pela superposição de

ondas periódicas de frequências ligeiramente

diferentes e de mesma amplitude.

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Fenômenos Ondulatórios

• Ondas Estacionárias: é a configuração

resultante de superposição de duas ondas

indênticas que se propagam na mesma

direção e em sentidos opostos.

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Fenômenos Ondulatórios

• Ressonância: sistema físico que recebe

excitações periódicas numa frequência igual a

uma de suas frequências naturais de vibração

e, com essa energia, o sistema passa a vibrar

com amplitudes cada vez maiores.

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Fenômenos Ondulatórios

• Difração: encurvamento sofrido por seus

raios quando a onda encontra obstáculos à

sua propagação.

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Fenômenos Ondulatórios

• Polarização: ocorre quando uma onda

transversal é “filtrada”, permitindo apenas a

passagem de vibrações que ocorrem em uma

única direção previamente estabelecida.

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