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1 Ondas

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Page 1: - Física – Onda

Ondas

Page 2: - Física – Onda

ONDAS

O que vamos ver hoje:

Definição de ondas Classificação de ondas Algumas propriedades de ondas

Page 3: - Física – Onda

ONDAS

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

Page 4: - Física – Onda

ONDAS

Ondas sonoras Ondas na superfície da água

Page 5: - Física – Onda

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

Page 6: - Física – Onda

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.

Page 7: - Física – Onda

ONDAS

Som é um exemplo de onda mecânica

Luz é um exemplo de onda eletromagnética

Page 8: - Física – Onda

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

Page 9: - Física – Onda

ONDAS

Ondas transversais Ondas longitudinais

Page 10: - Física – Onda

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

Page 11: - Física – Onda

ONDAS

Ondas numa corda: Unidimensionais

Ondas na superfície da água: Bidimensionais

Ondas sonorasTridimensionais

Page 12: - Física – Onda

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

classificação

natureza Eletromagnéticas

mecânicas

Forma de propagaçãotransversais

longitudinais

direção

unidimensionais

bidimensionais

tridimensionais

Page 13: - Física – Onda

ONDAS

Descrição das ondas:

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

Page 14: - Física – Onda

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

Page 15: - Física – Onda

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

Page 16: - Física – Onda

ONDAS

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

t

nf

Page 17: - Física – Onda

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

Page 18: - Física – Onda

ONDASOnde:

T é o período

f é a frequência

fT

1

Page 19: - Física – Onda

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.

Page 20: - Física – Onda

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.

Page 21: - Física – Onda

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.

Page 22: - Física – Onda

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

Page 23: - Física – Onda

descrição

amplitude

frequência

velocidade

período

Comprimento de onda

Propaga energiaperturbaçãodefinição

ondas

classificação

natureza Eletromagnéticas

mecânicas

Forma de propagaçãotransversais

longitudinais

direção

unidimensionais

bidimensionais

tridimensionais

Page 24: - Física – Onda

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

Page 25: - Física – Onda

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 .

Page 26: - Física – Onda

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? 

Page 27: - Física – Onda

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? 

Page 28: - Física – Onda

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)

Page 29: - Física – Onda

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

Page 30: - Física – Onda

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.

Page 31: - Física – Onda

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.

Page 32: - Física – Onda

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)

Page 33: - Física – Onda

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.

Page 34: - Física – Onda

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.

Page 35: - Física – Onda

ONDAS

Calculo da velocidade

s

mv

D

Tv

L

4001,0

16

Hzf

f

fv

104

40

.440

.

Calculo da frequência

Page 36: - Física – Onda

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

Page 37: - Física – Onda

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

Page 38: - Física – Onda

ONDASDados do problema :

Comprimento de onda () = 150 km

Velocidade da onda (v) = 150 km/h

min122,0

150750

1

.

hTT

Tv

Tf

fv

Page 39: - Física – Onda

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