ONDULATÓRIA - ?· por exemplo, temos as ondas em cordas, ondas sonoras (som) e as ondas na água. Pela…

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EDUCAO DO SERVIO SOCIAL DO COMRCIO EDUSESC Mdulo de Educao e Cultura MEC Ensino Mdio Professor: Diones Charles Componente Curricular: FSICA Srie: 2 Ano do Ensino Mdio Bimestre: 4/ 2012 ONDULATRIA Considere-se sentado numa poltrona em sua casa. Talvez voc nunca tenha pensado nisso mas est cercado por ondas. Ondas de diversos tipos, com causas e intensidades variadas e que o acompanham sempre a qualquer lugar e em qualquer tempo. A voz das pessoas, o barulho dos carros, os acordes de uma msica vm at voc atravs de ondas sonoras. A luz que lhe permite ver e ser visto se propaga como onda luminosa. O calor do Sol, as transmisses de rdio e televiso, a oscilao de uma corda de violo so mais exemplos de ondas que temos em nossa vida comum. O conhecimento das propriedades ondulatrias nos permitiu obter imagens a partir das ondas sonoras. Equipamentos projetados para esse fim tm representado grande avano na Medicina. Os raios X so largamente utilizados em diversos diagnsticos mdicos. O exame de ultrassonografia permite visualizar o tero de uma mulher grvida, auxiliando na observao do desenvolvimento do feto para assim, antecipar possveis problemas de sade. A comunicao entre telefones celulares ocorre por meio das ondas eletromagnticas na faixa das micro-ondas. As faixas de frequncia so previamente determinadas para cada finalidade, a fim de que no haja interferncias nas comunicaes. Sinais de ondas de rdio permitem a localizao das aeronaves durante a viagem e, com isso, a devida orientao para coordenar os pousos e as decolagens num aeroporto. O radar um instrumento fundamental para o controle de trfego areo. 1. ONDAS Podemos classificar uma onda, qualquer perturbao ou vibrao em um meio especfico. As ondas produzem diversos movimentos, j que elas so formas de transmisso de energia (mecnica e eletromagntica), como por exemplo, o movimento que ocorre quando lanamos uma pedra dentro de um rio. 2. CLASSIFICAO DAS ONDAS As ondas podem ser classificadas quanto natureza, pela direo de propagao e pela direo de vibrao. a) Quanto natureza Ondas Mecnicas so aquelas que precisam de um meio material para se propagar. Como por exemplo, temos as ondas em cordas, ondas sonoras (som) e as ondas na gua. Pela necessidade de um meio material para se propagarem, as ondas mecnicas no se propagam no vcuo. Chamamos de ondulatria a parte da Fsica que responsvel por estudar as caractersticas e propriedades em comum dos movimentos das ondas. Onda uma perturbao que se propaga num meio material ou no e que transmite energia de um ponto a outro sem transporte de matria. . Ondas Eletromagnticas so geradas por cargas eltricas oscilantes e no necessitam de um meio material para se propagar, podendo, portanto propagar-se no vcuo. Por exemplo: Ondas de rdio, de televiso, de luz, de radar, raio X, raios laser, etc. b) Quanto direo de propagao Unidimensionais so ondas que se propagam numa s dimenso, com as ondas em cordas. Bidimensinais so aquelas que se propagam num plano, como as ondas na superfcie da gua em um lago. Tridimensionais so as que se propagam em todas as direes. Por exemplo: ondas sonoras no ar atmosfrico. c) Quanto direo de vibrao Transversais so ondas cujas vibraes so perpendiculares direo de propagao, com as ondas em cordas. Longitudinais so aquelas cujas vibraes coincidem com a direo de propagao, como as ondas sonoras. 3. PULSOS E ONDAS PERODICAS Pulsos so ondas geradas por uma perturbao inicial de certa durao, com as provocadas por uma pedra ao cair dentro da gua, ou por uma sacudida rpida na ponta de uma corda esticada. Ondas peridicas so aquelas em que a perturbao se repete em intervalos de tempos iguais. Nesse caso, a onda ser uma sucesso de pulsos peridicos. 4. GRANDEZAS Para descrever uma onda necessrio uma srie de grandezas fsicas como apresentadas na tabela abaixo. Grandeza Smbolo Unidade no SI Abreviatura perodo T segundo s frequncia f hertz = 1/segundo Hz comprimento de onda metro m amplitude A metro m velocidade v metro/segundo m/s * (lambda) letra do alfabeto grego. 5. ELEMENTOS DE UMA ONDA 6. VELOCIDADE DE PROPAGAO DE UMA ONDA A equao abaixo vale para qualquer onda peridica (som, ondas na gua, luz, etc) e chamada equao fundamental da Ondulatria. fv Onde: v a velocidade que a onda leva para se propagar. A unidade metros por segundo [m/s]. o comprimento de onda: o tamanho de uma onda, que pode ser medida em trs pontos diferentes: de crista a crista, do incio ao final de um perodo ou de vale a vale. Crista a parte alta da onda, vale, a parte baixa. A unidade metros [m]. f a frequncia: o nmero de oscilaes da onda, por um certo perodo de tempo. A unidade de frequncia do Sistema Internacional (SI), o hertz (Hz), que equivale a 1 segundo, e representada pela letra f. Ento, quando dizemos que uma onda vibra a 60Hz, significa que ela oscila 60 vezes por segundo. A frequncia de uma onda s muda quando houver alteraes na fonte. EXERCCIOS: 1) O que ondas? 2) O que so Ondas Mecnicas e Ondas Eletromagnticas? 3) Qual a diferena entre onda transversal e longitudinal? 4) Explique por que um pequeno barco de papel flutuando na gua apenas sobe e desce quando atingido por ondas que se propagam na superfcie do lquido. 5) Uma onda mecnica ou eletromagntica uma perturbao que se propaga em um certo meio. A propagao de ondas envolvem sempre: a) ( ) aumento de energia. b) ( ) transporte de matria. c) ( ) transporte de matria e energia. d) ( ) transporte de energia. e) ( ) perda de energia devida ao transporte de matria. 6) Onda uma denominao que se aplica a todo fenmeno fsico em que ocorre propagao de _______________ sem a correspondente propagao de __________________ . a) ( ) movimento - matria b) ( ) matria - energia c) ( ) energia - calor d) ( ) energia - matria e) ( ) luz som 7) Uma Onda formada por alguns componentes bsicos, como: Amplitude (A), Crista ou Pico, Vale e comprimento da Onda (). Esboce um desenho representando uma Onda e identifique cada um de seus componentes. 8) No estudo dos movimentos oscilatrios esto fundamentados alguns dos maiores avanos da cincia, como a primeira medio com preciso da acelerao da gravidade, a comprovao cientfica da rotao da Terra, alm de inmeros benefcios tecnolgicos, como a inveno dos primeiros relgios mecnicos. No nosso dia-a-dia utilizamos vrios tipos de ondas para transmitir e receber informaes. Nosso corpo possui vrios mecanismos para produzir e detectar ondas: as pregas (cordas) vocais produzem ondas sonoras que so percebidas pelo ouvido. Os olhos detectam ondas luminosas e a pele sente a radiao trmica. Com base nas informaes acima e o que voc aprendeu em sala de aula, assinale a opo correta a respeito das ondas. a) as ondas transportam matria e energia. b) no Sistema Internacional de Medidas a medida para frequncia o segundo. c) as ondas tm velocidade, frequncia e comprimento de onda. d) quanto natureza das ondas, elas se classificam em: Ondas Fsicas e Ondas do mar. e) a unidade de medida para comprimento de onda m/s. f) No estudo da fsica, onda uma fora resultante que se propaga no espao ou em qualquer outro meio, como, por exemplo, a gua. 9) Uma onda peridica de frequncia 60f Hz propaga-se em uma corda esticada de modo que o comprimento de onda 0,5 m. Calcule a velocidade da onda. 10) Uma onda peridica de frequncia 50f Hz propaga-se em uma corda esticada de modo que o comprimento de onda 0,4 m. Calcule a velocidade da onda. 11) Em uma corda esticada, propaga-se uma onda peridica de frequncia 60f Hz e velocidade 15v m/s. Qual o comprimento de onda dessa onda? 12) O som a propagao de uma frente de compresso mecnica ou onda mecnica; esta onda se propaga de forma circuncntrica, apenas em meios materiais - que tm massa e elasticidade, como os slidos, lquidos ou gasosos. Considere que um som tem a frequncia de 340Hz e a velocidade do som no ar 340m/s e a velocidade do som na gua 1445m/s. Determine: a) Qual o seu comprimento de onda no ar? b) Qual o seu comprimento de onda na gua? 13) Qual a frequncia de ondas, se a velocidade desta onda 195 m/s, e o seu comprimento de onda de 1 cm? 14) Qual a frequncia de ondas, se a velocidade desta onda 195 m/s, e o seu comprimento de onda de 1 cm? 15) Uma onda sonora de frequncia Hzf 1020 propaga-se no ar com velocidade smv 340 . Calcule o comprimento dessa onda.

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