Ondas, física do ensino médio

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO “CAMPUS                SÃO MATEUS”

BRENNO GUZZO DE JESUS

FABRÍCIO NASCIMENTO SCANDIAN

THIAGO CIRCUNCISÃO ALVES

ONDAS

SÃO MATEUS

2013

BRENNO GUZZO DE JESUS

FABRÍCIO NASCIMENTO SCANDIAN

THIAGO CIRCUNCISÃO ALVES

ONDAS

Trabalho elaborado pelos alunos Brenno, Fabrício, Thiago do 2° Eletrotécnica Integrado ao ensino médio, apresentado à disciplina de física sob a orientação da professora Rosimeire Santoro de Souza.

SÃO MATEUS

2013

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................4

2. Ondas Mecânicas..........................................................................5

3. PULSO E TREM DE ONDAS..........................................................6

4. Ondas Transversais Longitudinais..................................................8

5. ONDAS PERIÓDICAS UNIDIMENSIONAIS..................................10

6. Ondas Periódicas Bi e Tridimensionais..........................................12

7. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS...................................................13

8. ALGUMAS PROPRIEDADES DAS ONDAS..................................15

9. RESSONÂNCIA.............................................................................17

10. EFEITO DOPPLER......................................................................18

11. CONCLUSÃO..............................................................................19

12. BIBLIOGRAFIA............................................................................20

13.ANEXOS.......................................................................................21

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1.  INTRODUÇÃO

     

Na nossa volta, a vários tipos de ondas que estão presente em nossa vida. Na natureza nós podemos encontrar vários fenômenos que nos mostram isso, pois, quando se diz onda o que vem logo a nossa cabeça, em ondas do mar, mas há outros tipos de ondas, que existe, alguns exemplos disso são as músicas que estão presente um tipo de onda sonora, entre outros tipos nesse trabalho você verá o conceito de cada uma e exemplos de onde esses tipos de ondas e aplicados no nosso cotidiano.

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2. Ondas Mecânicas

Ondas Mecânicas é quando um tipo de perturbação se propaga em um meio (de preferência elástico), ela transmite energia e quantidade de movimento através dessas ondas. A velocidade dessa propagação depende de que é constituído o meio. Ex.: Som, ondas se propagando em uma corda, etc.

Exercícios:

1) Em cada uma das figuras a seguir temos um pulso que se propaga com velocidade V ao longo de uma corda esticada. Em cada caso, represente as velocidades vetoriais instantâneas dos pontos A e B.

[pic 2][pic 3]

a)                                                                b)

Resposta:

2) Na propagação de uma onda há, necessariamente, transporte de:

a) massa e energia.

b) quantidade de movimento e partículas.

c) energia e quantidade de movimento.

d) massa e partículas.

e) partículas e vibrações.

Resposta: Letra C.

3. PULSO E TREM DE ONDAS

No último tópico abordado, sobre ondas mecânicas, podemos observar que nos exemplos há apenas uma perturbação do meio, e naquelas situações pode-se dizer que a onda é formada por apenas um pulso. Trem de onda já é diferente de ondas mecânicas, é quando se tem mais de uma perturbação, ou seja, mais de um pulso. Quando esse trem de ondas é produzido periodicamente podemos chamar de trem de ondas periódicas.

Exercícios:

1) A figura representa, nos instantes t = 0 e t = 2,0s, configurações de uma corda sob tensão constante, na qual se propaga um pulso cuja forma não varia.
Qual a velocidade de propagação do pulso? Indique em uma figura a direção e o sentido das velocidades dos pontos materiais A, B e C da corda, no instante t = 0.[pic 4]

Resposta:

V = 10cm/s; Com Va ↓ e Vb ↑; Vc = 0

     

2) Na figura abaixo, mostra-se uma onda mecânica se propagando em um elástico submetido a um certa tensão, na horizontal. A frequência da onda é f = 740Hz. Calcule a velocidade de propagação da onda, em m/s:[pic 5]

Resposta:

Dado:  λ = 2/3 de 15 cm

           λ = 10 cm = 0,1 m

V = λ.f => V = 0,1x740                        

 V = 74m/s

4. ONDAS TRANSVERSAIS E LONGITUDINAIS

Quando as perturbações no meio vibram em uma direção perpendicular à direção de propagação da onda, ela pode ser chamada de tranversal, como no exemplo da corda citada no tópico de ondas mecânicas (imagem em anexo). Já onda mecânica longitudinal é quando essas perturbações do meio vibram na mesma direção em que ocorre a propragação da onda, como no exemplo da mola, também citado no primeiro tópico (imagem em anexo), ou seja, ondas transversais e longitudinais são inversas.

Exercícios:

32) Na figura a seguir, em dois instantes (t1 e t2), as posições de um pulso que se propaga ao longo de ao longo de uma corda, com velocidade V. Sendo t1 = 1,5s e t2 = 1,7 s, calcule:

[pic 6] 

a) A velocidade V de propagação do pulso;

50cm/s

b) A velocidade média do ponto P da corda nesse intervalo de tempo.

25cm/s

2) Verifique se as sentenças a seguir são verdadeiras ou falsas:

a) Todas as ondas mecânicas são transversais.

b) Uma onda transversal pode se propagar nos gases.

C) Quando uma onda mecânica periódica se propaga em um meio, cada partícula do meio vibra com a mesma frequência da fonte.