Ondas(WAVE)

Erval Oliveira e José Ranulfo

• Onda é uma perturbação (pulso) que se propaga em um meio elástico;

• Uma onda transfere energia de um ponto a outro sem transporte de matéria entre os pontos.

Com relação a direção de propagação as ondas podem ser classificadas como:

BidimensionaisUnidimensionais

Tridimensionais

Natureza das ondas

Mecânicas: são perturbações num meio elástico, por esse motivo necessitam de um meio material.

Eletromagnéticas: propagam-se no vácuo e em certos meios materiais

Espectro eletromagnético

Tipos de ondasTransversais: a direção de propagação da onda é perpendicular a direção de vibração.

Longitudinais: a direção de propagação da onda é coincide com a direção de vibração.

Curiosidade(Onda mista)

Polarização

Propagação de um pulso numa corda esticada

V = velocidade [m/s] F = Tração na corda [N]

= densidade linear da corda [kg/m]m = massa [kg]L = comprimento [m]

FV

L

m

Reflexão de pulsos

Refração de pulsos

Ondas Periódicas

fV

V = velocidade de propagação da onda [m/s].

= comprimento de onda [m].f = frequência [Hz].

Função de onda

02cos),(x

T

tatxy

Difração e Princípio de Huygens

Difração e Princípio de Huygens

Dupla Fenda (A experiência de Young)

Reflexão de ondas

ri

Refração de ondas

Na refração a frequência permanece a mesma

2

1

sin

sin

v

v

r

i

Interferência

Destrutiva

Construtiva

Ondas Estacionárias Interferência em uma dimensão

Uma onda estacionária é obtida pela superposição (interferência) de duas ondasiguais (mesmo comprimento de onda e freqüencia), que se movimentam namesma direção e em sentidos contrários. Geralmente acontece na superposição deuma onda com a sua respectiva onda refletida.

Interferência em duas dimensões

221 nxx

221 ixx

Diferença de Caminhos

Construtiva

Destrutiva

Fontes em Fase

221 nxx

221 ixx Construtiva

Destrutiva

Fontes em Oposição de Fase

Interferência de ondas luminosasExperiência de Young

Interferência de ondas luminosasExperiência de Young

Interferência de ondas luminosasExperiência de Young

L

yd21 rr

2n Franja clara (interferência construtiva)

2i Franja escura (interferência destrutiva)

As ondas sonoras têm origem mecânica, pois sãoproduzidas por deformação em um meio elástico.Portanto as ondas sonoras não se propagam no vácuo

Velocidade do Som

A velocidade do som no ar a 15oC é 340 m/sA velocidade da luz no ar é próxima de 300000 km/s

fv

Gáslíquidossólido vvv

Altura ou tom é a qualidade do som que permite ao ouvidodistinguir um som agudo (alta freqüência) de um som grave (baixafreqüência). Portanto:

• Som agudo = Som alto = Som de alta freqüência• Som grave = Som baixo = Som de baixa freqüência

O som mais grave audível por um ouvido humano é deaproximadamente 20 Hz e o mais agudo é de aproximadamente20 000 Hz.

Qualidade Fisiológica do Som

Qualidade Fisiológica do Som

sonoridade ou intensidade auditiva é a qualidade do somque permite ao ouvinte distinguir um som fraco (pequenaintensidade) de um som forte (grande intensidade).

At

EI

0

log10I

INível Sonoro

Qualidade Fisiológica do Som

Timbre: permite distinguir sons de mesmafreqüência, provenientes de instrumentosdiferentes.

Propriedades das Ondas Sonoras

▪Reflexão sonora. (Reforço, reverberação e eco)▪Refração e difração sonora▪Interferência

Sonar: Sound Navigation and Ranging

Ressonância