A ONDA ESTACIONARIA NUMA MOLA HELCOIDAL E ONDA ESTACIONARIA NA CORDA SEM TENCIOMETRO

CENTRO UNIVERSITÁRIO CAMPO REAL

JOÃO PAULO ANDRADE DA SILVA

FISICA B

ONDA ESTACIONARIA NUMA MOLA HELCOIDAL E ONDA ESTACIONARIA NA CORDA SEM TENCIOMETRO

GUARAPUAVA PR

2019

JOÃO PAULO ANDRADE DA SILVA

FISICA B

Trabalho destinado ao professor Júlio da disciplina de física B pelo acadêmico do curso de ENGENHARIA DE PRODUÇÃO para obtenção de nota do 3ª período

GUARAPUAVA PR 2019

Introdução:

Quando duas ondas com frequência, comprimento e amplitude iguais,

propagam-se em sentidos opostos, sobrepõe-se em um meio, podemos ver a

imagem de uma onda estacionária, a qual se refere a um padrão de interferência, e

não em uma onda normal. O objetivo da pesquisa Identificar uma onda estacionária; medir

seu comprimento de onda; a frequência; a quantidade de ventres e nós; calcular a

velocidade de propagação da onda e de seus harmônicos, colocando em prática a teoria aplicada em sala de aula.

Referencial teórico: De acordo com Halliday, Resnick e Walker (2016​) ondas estacionárias

possuem a forma de onda que não se move para a esquerda e nem para a direita;

as posições dos máximos e dos mínimos não variam com o tempo.

Os autores atentam que o que chama atenção nesse tipo de onda é o fato de

que existem pontos da corda, chamados de nós, que permanecem imóveis. Nos

pontos médios entre nós vizinhos, estão localizados os anti nós ou ventres, que são

os pontos onde a amplitude da onda é máxima.

Halliday, Resnick e Walker (2016​) citam que uma onda estacionária é gerada

quando existe ressonância, a qual é calculada a partir da seguinte fórmula:

f=v/λ

Utilizamos essa fórmula também para calcular a velocidade de propagação:

V=f.λ

O modo de oscilação com a menor frequência é chamado de primeiro

harmônico, o segundo harmônico é o modo de oscilação n=2, o terceiro é o modo

n=3, e assim por diante. O n é chamado de número harmônico do enésimo

harmônico.

A ONDA ESTACIONÁRIA NA MOLA

[pic 1]

Objetivos:

Identificar:

• Nós;

[pic 2]

• Ventres;
• Comprimento de onda;
• Frequência da onda;

Materiais necessários:

•  transdutor eletromagnético;
•  haste longa com fixador métrico;
•  alinhador em aço com dois manípulos M5;
•  mola de prova em aço inoxidável;
•  sistema de acoplamento vertical ao transdutor;
•  cabo de força.

Procedimentos:

• Posicionamos o controle de amplitude em A;
• Ligamos o gerador de abalos;
• Ajustamos e identificamos uma frequência para o melhor efeito visual;
• Identificamos o número de ventres e nós;
• Identificamos e medimos os meio comprimentos (harmônicos);
• Identificamos o número e medimos o tamanho de ondas;
• Calculamos a velocidade das ondas e de seus harmônicos.

Resultados:

• A frequência obtida foi de 51 Hz;

[pic 3]

• Encontramos com essa frequência os valores de 3 ventres, 7 nós, 3 ondas e

6 harmônicos.

• Medimos o tamanho de onda, e obtivemos o resultado de λ= 0,2 m;
• E por fim calculamos a velocidade da onda utilizando a seguinte fórmula:

V=λ.f

• Onde: V= velocidade, λ= comprimento de onda e f= frequência;
• Chegamos aos seguintes resultados:
• Velocidade da onda: 10,2 m/s;
• Para medir a velocidade dos harmônicos utilizamos valores de λ diferentes,

chegamos aos resultados:

1º harmônico: (λ/2), v=5,1 m/s;

2º harmônico: (λ), v=10,2 m/s;

3º harmônico: (3λ/2), v=15,3 m/s;

4º harmônico: (2λ), v=20,4 m/s;

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