Relatório de Máquinas

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

INSTITUTO DE FÍSICA E QUÍMICA

Av. BPS, 1303, bairro Pinheirinho, Itajubá - MG

André Melato Pereira – matrícula 31691

Janssen Almeida Alves – matrícula 30557

Larissa Miyuki Sasaki – matrícula 25086

Rafael Álvares Bragança – matrícula 18961

Victor Cardoso de Macedo – matrícula 31527

ONDAS MECÂNICAS E ONDAS SONORAS

                                                                

Itajubá

2015

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André Melato Pereira – matrícula 31691

Janssen Almeida Alves – matrícula 30557

Larissa Miyuki Sasaki – matrícula 25086

Rafael Álvares Bragança – matrícula 18961

Victor Cardoso de Macedo – matrícula 31527

ONDAS MECÂNICAS E ONDAS SONORAS

Relatório apresentado ao Instituto de Física e Química da Universidade Federal de Itajubá como atividade de composição da nota da disciplina FIS513 – Física Experimental IV

Professor: Ecio José França

                                                                

Itajubá

2015

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        3

1.1.        ONDAS LONGITUDINAIS        3

1.2.        ONDAS TRANSVERSAIS        3

1.3.        ONDAS SONORAS:        4

2.        MATERIAIS E MÉTODOS        6

2.1.        MATERIAIS        6

2.2.        MODELO METODOLÓGICO        9

2.2.1.        PARTE 1 – ONDAS MECÂNICAS        9

2.2.1.1.        ONDAS TRANSVERSAIS ESTACIONÁRIAS:        9

2.2.1.2.        ONDAS LONGITUDINAIS ESTACIONÁRIAS:        10

2.2.2.        PARTE 2 – ONDAS SONORAS        11

2.2.2.1.        BATIMENTOS, ECOS E REVERBERAÇÕES:        11

3.        OBTENÇÃO DE DADOS, ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS        11

3.1.        ONDAS TRANSVERSAIS ESTACIONÁRIAS (ONDAS NA CORDA)        12

4.        OBTENÇÃO DE DADOS, ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS        12

4.1.        ONDAS TRANSVERSAIS ESTACIONÁRIAS (ONDAS NA CORDA)        12

4.2.        ONDAS LONGITUDINAIS ESTACIONÁRIAS (ONDAS NA MOLA)        15

4.3.        ONDAS SONORAS        19

4.3.1.        BATIMENTOS        19

4.3.2.        TUBO DE KUNDT ABERTO E FECHADO        20

4. CONCLUSÕES        21

REFERÊNCIAS        22

1. INTRODUÇÃO

1. ONDAS LONGITUDINAIS

        De acordo com a sua direção de propagação, as ondas podem ser classificadas como transversais ou longitudinais.

        Ondas longitudinais são aquelas em que o movimento das partículas que transmitem a onda tem a mesma direção da propagação da onda.

        Um exemplo desse tipo de onda é uma mola presa nas duas extremidades como mostra a Figura 1 abaixo

[pic 2]

FIGURA 1- Mola Esticada presa nas Extremidades (Onda Longitudinal)

        A velocidade de propagação de ondas longitudinais numa mola é dada pela Equação 1:

                (1)[pic 3]

        

        Em que:

•  é a constante elástica da mola (N/m);[pic 4]
•  o seu comprimento (m);[pic 5]
•  a densidade linear da mola (kg/m).[pic 6]

1. ONDAS TRANSVERSAIS

        Nas ondas transversais, o movimento das partículas que transmitem a onda é feito na direção perpendicular à direção seguida pela onda.

        Uma corda esticada que sofre um pulso em uma das extremidades é um exemplo dessa onda, como pode observado melhor na Figura 2 a seguir :

[pic 7]

FIGURA 2 – Corda Esticada presa nas Extremidades (Ondas Transversais)

        Para ondas mecânicas em uma corda, a velocidade de propagação da onda é dada Pela Equação 2:

 

        (2)[pic 8]

        Em que:

•  é a tensão aplicada (N);[pic 9]
•  é a densidade linear da corda (µ = m/L).[pic 10]

        As ondas (transversais ou longitudinais) ao ficarem limitadas a certo espaço onde uma de suas extremidades está presa ocorrem reflexão nas duas extremidades e isso faz com que existam ondas se deslocando nas duas direções. Certas frequências provocam configurações estacionárias de vibrações devido à interferência de ondas. Essas configurações são denominadas de ondas transversais.