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1-Ondas (i) Definição.

Onda é uma perturbação que se propaga em

um meio.

(ii) Propriedade

Uma onda transporta energia sem

transportar matéria.

2- Classificação.

(i) Quanto à forma.

Ondas transversais.

A direção de oscilação é perpendicular á direção de propagação.

Onda longitudinais: A direção de oscilação é paralela à direção

de propagação.

(ii) Quanto à natureza.

As ondas podem ser de natureza mecânica

ou eletromagnética:

As ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar. São exemplos de

ondas mecânicas as ondas em uma corda, o

som e as ondas do mar.

As ondas eletromagnéticas não

necessitam de meio material para se propagarem e podem se propagar no vácuo.

São exemplos de ondas eletromagnéticas: a

luz, as ondas de radio, as microondas, os raios-x e etc.

(iii) Quanto à direção de propagação

(a) Ondas unidimensionais:

São aquelas que se propagam em uma única direção, como por exemplo, as ondas

produzidas em uma corda.

(b) Ondas bidimensionais: Se propagam em duas direções ao mesmo

tempo. Como exemplo temos as ondas

produzidas ao se tocar repetidamente a superfície da água.

(c) Ondas tridimensionais: Propagam-se em todas as direções. Como

por exemplo o som produzido pela voz e a

luz de uma lâmpada.

3- Frente de onda e raio de onda.

A frente de onda é o conjunto de todos os

pontos atingidos pela onda em um determinado instante, e esta diretamente

relacionada à forma desta. E o raio de onda

é uma flecha utilizada para indicar a direção de propagação e é perpendicular à frente de

onda (exceto no caso da onda

unidimensional)

Apenas um ponto: As ondas unidimensionais atingem apenas um ponto

de cada vez. Basta imaginarmos a onda em

uma corda; a cada instante um ponto da

corda é atingido pela onda.

Segmento de reta: O conjunto de pontos atingidos pela onda forma um segmento de

reta. Para visualizar o efeito imagine uma

régua batendo periodicamente na água, as ondas criadas teriam frentes de ondas

aproximadamente retas.

Resumo de Aula:

Ondulatória.

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Circunferência: É a frente de onda que obtemos nas ondas obtidas quando jogamos

uma pedra em um lago calmo.

Superfície esférica: O conjunto de pontos atingidos pela onda forma uma esfera.

Como exemplo podemos considerar a frente de onda obtida pela explosão de uma

bomba, ou a frente de onda luminosa

emitida por uma lâmpada ao ser acessa.

Superfície plana: O conjunto de pontos atingidos pela onda formam um plano.

Considere por exemplo as ondas luminosas

que partem do sol e atingem a Terra: quando elas chegam até nós a esfera

luminosa é tão grande que, para

determinados casos de interesse, não

podemos perceber a curvatura. Para esses casos a frente de onda pode ser considerada

aproximadamente plana.

4- Elementos

A é a amplitude da onda.

é o comprimento de onda.

5-Frequência e Período

(i) frequência (f)

É o número de vezes que ocorre um fenômeno em um determinado intervalo de

tempo. Em ondas podemos dizer que

freqüência é o número de oscilações

ocorrem em um intervalo de tempo.

Δt

nf

n:=número de oscilações

t:= intervalo de tempo A unidade de freqüência no SI é o Hz

(Hertz), mas também são usadas as

unidades rpm (rotações por minuto) e rph (rotações por hora).

Conversão:

1Hz = 60 rpm

1rpm = 60rph

(ii) Período (T)

Período é o tempo que leva para um evento

se repetir. Em ondulatória chamamos de

período o tempo entre duas oscilações completas. A unidade de período no SI é o

segundo.

Perceber que se tomarmos n=1 e tempo

igual a T na expressão Δt

nf teremos:

T

1f

6-Equação fundamental da ondulatória

TΔt

Δs

Δt

Δsv

Tv

λfv

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7- Som e luz

(i) Som, ultra-som e infra-som.

O som é uma onda mecânica capaz de excitar nossos ouvidos. Para que isso

aconteça esta onda deve ter sua freqüência

compreendida entre 20Hz e 20.000Hz, aproximadamente.

Se a freqüência da onda mecânica for

menor que 20Hz dizemos que se trata de um infra-som, se a freqüência for maior que

20.000Hz trata-se de ultra-som

(ii) Espectro eletromagnético.

A Luz é uma onda eletromagnética capaz

de excitar o nervo óptico. A faixa de freqüência da luz visível vai de 4,5 .10

14Hz

(vermelho) até 7,5 . 1014

Hz (violeta),

aproximadamente. O diagrama a seguir mostra uma escala

crescente de freqüências das ondas

eletromagnéticas e os nomes que elas recebem.

(iii) Dados importantes:

Velocidade da luz no vácuo:

c = 3,0 . 108m/s = 3,0 . 10

5 km/s

Velocidade do som no ar (CNTP):

v = 331m/s (normalmente arredondado para 340m/s nos exercícios).

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