ONDAS-Aula 1
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ONDASONDAS
Prof. CamilaCursinho ATHOCursinho ATHO--RCRCReferência: FReferência: Fíísica Ssica Séérie Brasil rie Brasil –– Alberto Gaspar Alberto Gaspar
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Contextualização
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Contextualização
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Curiosidade sobre o relâmpago
� De acordo com a Física Moderna, as radiações eletromagnéticas são constituídas de partículas de energia: os fótons . Assim, quando percebemos o clarão de um relâmpago somos atingidos por essas partículas, que não possuem massa mas se comportam como partículas materiais.
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O que são ondas?
� Uma onda é uma perturbação que se propaga transportando energia, sem envolver transporte de matéria.
� Podemos classificar as propagações ondulatórias em mecânicas ou eletromagnéticas e longitudinais ou transversais.
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Ondas mecânicas
� São ondas que transportam vibrações mecânicas, isto é, ocorrem quando partículas materiais vibram. Elas precisam de um meio material para se propagar.
� Ex: ondas em cordas, molas, em superfícies e no interior de líquidos, sólidos e gases (ondas do mar, terremotos, som no ar), etc.
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Exemplo: Tsunami
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Exemplo: Terremotos
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Exemplo: Som (música)
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Ondas eletromagnéticas
� São ondas que perturbam um campo elétrico ou magnético através de cargas elétricas oscilantes. Elas não precisam, obrigatoriamente, de uma meio material para se propagar.
� Ex: ondas de rádio, microondas, luz visível, raios-X, etc.
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Exemplo: Microondas
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Exemplo: celular
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Exemplo: Raios-X
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Ondas transversais
� A direção de propagação da onda éperpendicular ao movimento oscilatório.
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Ondas longitudinais
� A direção de propagação da onda éigual ao do movimento oscilatório.
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Ondas periódicas
� São uma sucessão de pulsos iguais
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Onda periódica unidimensional
� A = amplitude� C1 e C2 = cristas� V1 e V2 = vales� = comprimento de onda
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MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES
� O que é Movimento Harmônico Simples?Suponhamos a seguinte situação:
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O corpo oscila do repouso (0)até +A (mola comprimida) e –A
(mola distendida). Esse movimentooscilante, repetidas vezes, échamado de Movimento Harmônico
Simples (MHS)
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A distância máxima que o bloco
atinge em relação à origem échamada AMPLITUDE (A) do
movimento.
Há outros dois pontos importantes no MHS: o período (T) e a
frequência (f).
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Período (T)
� É o intervalo de tempo gasto para uma partícula descrever uma oscilação completa.
Onde T é dado em segundos [s]
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Frequência (f)
� É o número de oscilações completas descritas por uma partícula em determinado tempo.
Onde f é dado em [s-1] ou Hertz [Hz]
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Por exemplo:
Se nestes casos o movimento cai de B para B’ e retorna para B 5 vezes em 1 segundo, então podemos dizer que a frequência do movimento é de:
5 vibrações/s ou 5 ciclos/s
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Podemos dizer que 1 vibração/s ou 1 ciclo/s é
também chamada de 1 hertz. Assim podemosdizer que a frequência do movimento anterior é
de f = 5 hertz.
Mas se a frequência desse movimento é de 5hertz, qual é o seu período T?
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Evidentemente, se a lâmina executa 5vibrações em 1 segundo, o tempo que elegasta para efetuar 1 vibração é de:
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Heinrich Hertz
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Velocidade de propagação de uma onda
Na propagação ondulatória ocorre odeslocamento de uma forma, não de umponto ou partícula. Por isso, neste casousamos o conceito de velocidade escalar:
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A crista C percorre a distância correspondente a um comprimento de onda ( )e o intervalo de tempo correspondente a esse percurso é o período T.
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Assim, voltando à expressão da velocidade escalar média, temos que
Então a velocidade escalar média de propagação da onda é:
Onde v é dado em [m/s]
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Exercício 1
� A figura a seguir foi obtida de uma foto instantânea de uma onda que se propaga por uma corda com velocidade de propagação 0,16 m/s. Determine:
a) A amplitude, o comprimento de onda, a frequência e o período.