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ONDAS
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1- CONCEITO
É UMA PERTURBAÇÃO QUE SE PROPAGA EM UM MEIO QUALQUER.
EX. SOM, LUZ, CALOR, ONDAS DO MAR
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OndaOnda
é propagação da energia sem transporte de é propagação da energia sem transporte de matéria. Pode ser considerada uma perturbação matéria. Pode ser considerada uma perturbação que se propaga em um meioque se propaga em um meio..
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Observe o ponto vermelho da corda. Ele somente vibra, não se propaga
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Transversais: são ondas que vibram perpendicularmente a direção de propagação. Ex: Todas as ondas eletromagnéticas, ondas em cordas etc.
2- TIPOS DE ONDAS QUANTO À DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO
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Longitudinais: são as ondas que vibram ao longo da direção de propagação.Ex: som nos fluidos, uma mola tracionada etc.
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•ESTA ONDA É...ESTA ONDA É...
•ESTA ONDA É...ESTA ONDA É...
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3- NATUREZA DAS ONDAS
Eletromagnéticas:Eletromagnéticas: são ondas que se propagam através das vibrações de seus campos elétricos e magnéticos. Propagam-se no vácuo.
Ex: ondas de radio AM e FM, ondas TV, microondas (celular), infravermelho (calor), luz, UV, raio X e raio γ etc.
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Mecânicas:Mecânicas: são ondas que se propagam através das vibrações das moléculas de um meio material.
Ex: som, água, corda etc.
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4- ESTUDO MATEMÁTICO DAS ONDAS4- ESTUDO MATEMÁTICO DAS ONDAS
λ
Comprimento de ondaComprimento de onda (λ): é distância entre duas cristas ou (λ): é distância entre duas cristas ou dois vales.dois vales. Ou também a distância em que a onda se repete.
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ExemploExemplo
Solução:Se as ondas propagam-se no ar possuem a mesma
velocidade. Como v=f.λ quanto maior o comprimento de onda
menor a freqüência A onda I tem menor ffComo f=1/ T quanto menor a freqüência maior o
período A onda I tem maior TT
X
(TIPO ENEM) Duas ondas sonoras, I e II, propagam-se no ar. O comprimento de onda da onda I é maior do que o da onda II. Então, a onda I tem, em relação à onda II:
a) maior período e menor freqüênciab) mesmo período e mesma freqüênciac) menor período e maior freqüênciad) menor período e menor freqüênciae) maior período e maior freqüência
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5- LUZ E SOM
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6- PROPRIEDADES FISIOLÓGICAS DO SOM
* Altura ou tom* Altura ou tom
Qualidade fisiológica do som ligado exclusivamente à freqüência do som
Som agudo ou alto (alta freqüência)Menor comprimento de onda
Som grave ou baixo (baixa freqüência)Maior comprimento de onda
Corresponde a notas musicais
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* Intensidade
É comumente chamado de volume do somEstá relacionado com a energia e a amplitude.
Som forte é um som muito intenso, de grande amplitude, como o produzido por um grito
O som fraco é um som pouco intenso, de pequena amplitude, como o produzido por um sussurro
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NÃO ESQUEÇA!
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* Timbre
Sons de mesma altura e intensidade emitidos por fontes diferentes são distinguidos pelo timbre
O timbre está relacionado com o formato da onda. Resulta de combinação de harmônicas
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ExemploExemplo
X
(TIPO ENEM) Associe cada qualidade fisiológica do som à correspondente propriedade física.
I- comprimento de ondaII- amplitudeIII- número de harmônicos que compõem a ondaIV- freqüência
A seqüência correta é:
a) I – II – IIIb) II – I – IVc) IV – III – IId) IV – II – IIIe) I – III – II
Solução:1)Altura Freqüência2)Intensidade Amplitude 3)3)Timbre Timbre Formato das
ondas que resultam da combinação de harmônicos
( ) altura ( ) intensidade ( ) timbre
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7- EFEITO DOPPLER
O efeito Doppler, para ondas (SONORAS OU LUMINOSAS), constitui o fenômeno pelo qual
um observador percebe uma frequência diferente daquela emitida por uma fonte, devido ao movimento relativo entre eles
(observador e fonte).
É o que acontece quando uma ambulância, com sua sirene ligada, passa por um
observador (parado ou não).
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− − Observador Fonte +Observador Fonte +
vf
vf
F
F
o
o
vv
Aproximação: freqüência observada maiorVê-se mais violetaOuve-se mais agudo
Afastamento: freqüência observada menorVê-se mais vermelhoOuve-se mais grave
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8- RESSONÂNCIA
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9- CORDAS SONORAS
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10- FENÔMENOS ONDULATÓRIOS10- FENÔMENOS ONDULATÓRIOS
É o fenômeno em que uma onda propaga-se por um meio
e ao encontrar um obstáculo retorna ao mesmo meio
Não é alterada:• freqüência(f), • período(T), • comprimento de onda (λ),• velocidade(v)
10.1 - Reflexão10.1 - Reflexão
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Extremidade fixa com inversão de fase
Extremidade livre sem inversão de fase.
O pulso pode alterar conforme o caso:
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10.2 - Refração
É o fenômeno no qual uma onda muda sua velocidade, ao trocar de meio
Não se alteram: freqüência(f), período(T) e pulsoAlteram-se: velocidade(v) e comprimento de onda(λλ)
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REFRAÇÃO – DO MEIO MENOS PARA O MEIO MAIS DENSO
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REFRAÇÃO – DO MEIO MAIS PARA O MEIO MENOS DENSO
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10.3 - Difração
É o fenômeno que caracteriza a onda por sua capacidade de contornar obstáculos desviando de sua trajetória reta.
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10.4 - Interferência10.4 - Interferência
É o fenômeno em que dois ou mais pulsos se superpõe dando origem, a uma nova configuração de onda, de amplitude diferente.
Interferência construtiva A = A1 + A2
Interferência destrutiva A = A1 – A2
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•Construtiva - MáximosConstrutiva - Máximos
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•Destrutiva - MínimosDestrutiva - Mínimos
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10.5 - Polarização
É o fenômeno no qual uma onda incide sobre um polarizador e passa a vibrar na direção deste polarizador
Somente podem ser polarizadas ondas transversais, como a luz
Ondas longitudinais como o som não podem ser polarizadas
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Fenômenos ondulatóriosFenômenos ondulatórios
vf
vf
F
F
o
o
vv
2
fff BA
R
fffBAB
BatimentoBatimentoÉ a superposição de ondas de freqüências próximas
Freqüência resultante
Freqüência de batimento
fffBABat
A
B
Onda resultante do batimento (A+B)Prof Ivã Pedro Prof Ivã Pedro www.fisicadivertida.com.brwww.fisicadivertida.com.br
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BATIMENTOBATIMENTO
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Fenômenos ondulatóriosFenômenos ondulatóriosONDAS ESTACIONARIAS
É o fenômeno de um trem de ondas que incidem sobre um obstáculo e apresentam interferência das ondas incidentes com as ondas refletidas
A distância entre dois nós consecutivos é λ/2
λλ
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ExemploExemplo
X
(PEIES 99) Analise as seguintes afirmações:I- O efeito Doppler é a alteração de freqüência percebida por um
observador, devido ao movimento relativo entre a fonte e o observador.
II- Difração é o fenômeno no qual uma onda muda de velocidade e direção, ao passar de um meio para outro.
III- Na ressonância, a freqüência de uma fonte excitadora sobre o sistema é igual à freqüência natural de oscilação do sistema, o qual absorve o máximo de energia.
Está(ão) correta(s):
a) apenas Ib) apenas IIc) apenas I e IIId) apenas II e IIIe) I, II e III
Solução:
I II III III
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