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ONDAS P ROF. RI C A RDO 𝑉 = 𝜆 .𝑓 𝐸 = ℎ. 𝑓 CONSTANTE DE PLANCK
ℎ = 6,63𝑥10−34 𝐽. 𝑠
DEFINIÇÃO PERTURBAÇÃO QUE SE PROPAGA EM UM MEIO (MECÂNICA) TRANSPORTE DE ENERGIA SEM TRANSPORTE DE MATÉRIA
VALE APENA LEMBRAR !!!!! 𝑓. 𝑇 = 1
f :FREQUÊNCIA – Hertz (Hz) T: PERÍODO - segundo (s)
CL ASSIFICAÇÃO QUANTO À DIREÇÃO
QUANTO À FORMA DE PROPAGAÇÃO QUANTO À NATUREZA
QUANTO A DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO UNIDIMENSIONAIS
BIDIMENSIONAIS TRIDIMENSIONAIS
UNIDIMENSIONAIS UMA DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO
R E PR E S E N TAÇ ÃO 1 D (TRANSVERSAL)
LONGITUDINAL
BIDIMENSIONAIS DUAS DIREÇÕES DE PROPAGAÇÃO
REPRESENTAÇÃO 2D
PRINCÍPIO DE HUYGENS CADA PONTO DE UMA FRENTE DE ONDA É UMA FONTE PARA UMA NOVA FRENTE DE ONDA
TRIDIMENSIONAL TRÊS DIREÇÕES DE PROPAGAÇÃO
REPRESENTAÇÃO 3D
QUANTO À FORMA TRANSVERSAIS LONGITUDINAIS MISTAS
TRANSVERSAIS A DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO DA ONDA E A DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO DO MEIO SÃO PERPENDICULARES
LONGITUDINAIS A ONDA E O MEIO SE PROPAGAM NO MESMO SENTIDO
MISTAS MISTURA DE TRANSVERSAL E LONGITUDINAL
TSUNAMI ONDA DE PORTO
QUANTO À NATUREZA Mecânicas • Precisam de um meio
Eletromagnéticas • Não precisam de um meio
ELETROMAGNÉTICAS
EXERCÍCIOS 1 1.(Unesp) Numa enfermaria, o soro fornecido a um paciente goteja à razão de 30 gotas por minuto. a) Qual é o período médio do gotejamento? (Dê a resposta em segundos)
b) Qual é a frequência média do gotejamento? (Dê a resposta em hertz) 2. (Ufmg) Um menino, balançando em uma corda dependurada em uma árvore, faz 20 oscilações em um minuto. Pode-se afirmar que seu movimento tem a) um período de 3,0 segundos. b) um período de 60 segundos. c) uma frequência de 3,0 Hz. d) uma frequência de 20 Hz
EXERCÍCIOS 2 3. (Ufmg) As ondas eletromagnéticas, ao contrário das ondas mecânicas, não precisam de um meio material para se propagar. Considere as seguintes ondas: som, ultra-som, ondas de rádio, microondas e luz.
Sobre essas ondas é correto afirmar que a) luz e microondas são ondas eletromagnéticas e as outras são ondas mecânicas. b) luz é onda eletromagnética e as outras são ondas mecânicas. c) som é onda mecânica e as outras são ondas eletromagnéticas.
d) som e ultra-som são ondas mecânicas e as outras são ondas eletromagnéticas.
EXERCÍCIOS 3 4 (Unesp) Numa experiência clássica, coloca-se dentro de uma campânula de vidro onde se faz o vácuo, uma lanterna acesa e um despertador que está despertando. A luz da lanterna é vista, mas o som do despertador não é ouvido. Isso acontece porque a) o comprimento de onda da luz é menor que o do som. b) nossos olhos são mais sensíveis que nossos ouvidos. c) o som não se propaga no vácuo e a luz sim. d) a velocidade da luz é maior que a do som. e) o vidro da campânula serve de blindagem para o som mas não para a luz.
EXERCÍCIOS 5 5. Uma estação de rádio transmite na freqüência de 90,9 MHz. Sabendo que a velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo é c = 3,0 X 108 m/s, determine: a) o período desta onda e o comprimento de onda dessa onda. 6. Uma emissora de rádio de ondas curtas opera na freqüência de 7MHz. Determine o comprimento de onda das ondas emitidas pela emissora e a energia da onda.
F E N Ô M E N O S O N D U L ATÓ R I O S REFLEXÃO REFRAÇÃO DIFRAÇÃO INTERFERÊNCIA POLARIZAÇÃO
REFLEXÃO 1D 𝑣=
EM CORDAS EXTREMIDADE FIXA
𝐿. 𝐹 = 𝑚
EXTREMIDADE LIVRE
𝐹 𝜇
REFRAÇÃO 1D FINA --- GROSSA
EQUAÇÃO DA REFRAÇÃO
GROSSA ---- FINA
𝑣𝐴 𝑣𝐵 = 𝜆𝐴 𝜆𝐵
INTERFERÊNCIA 1D (PULSO)
INTERFERÊNCIA 1D ONDAS
REFLEXÃO 2D
REFRAÇÃO2D 𝑣1 𝑣2 = 𝜆1 𝜆2
A FREQUÊNCIA NÃO MUDA
INTERFERÊNCIA 2D
EQ UAÇ ÃO DA I N T E R F E R Ê N C I A y1
Fonte 1 𝑛𝜆 ∆𝑦 = 2
y2
Fonte 2
n par INTERFERÊNCIA CONSTRUTIVA n ímpar INTERFERÊNCIA DESTRUTIVA
DIFRAÇÃO QUANDO A ONDA PASSA POR UMA FENDA COMPARÁVEL AO SEU COMPRIMENTO DE ONDA ELA SE CURVA
SOM 1 m LUZ 560 nm
REDE DE DIFRAÇÃO
POL ARIZAÇÃO POLARIZAR UMA ONDA SIGNIFICA DÁ UMA DIREÇÃO ÚNICA DE PROPAGAÇÃO PARA A ONDA.
POLARIZAÇÃO SÓ PARA ONDAS TRANSVERSAIS !!!
INTERFERÊNCIA 3D ONDAS IDÊNTICAS EM OPOSIÇÃO DE FASE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS ONDAS SONORAS
EXERCÍCIO Considere uma fonte sonora F e um observador O, posicionados conforme a figura. Admita que O receba o som de F pelos caminhos I (direto) e II (com reflexão). Sendo de 85Hz a freqüência das ondas, verifique se em O ocorre interferência construtiva
ou interferência destrutiva. Adote para a velocidade do som o valor 340m/s.
8m
SOLUÇÃO 𝑣
𝜆=𝑓=
I
II 3m
340 85
=4m
∆𝑦 = 10 − 8 = 2𝑚 2=𝑛
4 2
𝑛=1
EXERCÍCIO 1. (ITA) Duas fontes sonoras A e B emitem, em fase, um sinal senoidal de mesma amplitude A e com o mesmo comprimento de onda de 10m. Um observador em P, depois de um certo tempo, suficiente para que ambos os sinais alcancem P, observará um sinal cuja amplitude vale: a) 2A
15 m
b) A c) A/2
A
d) zero
SOLUÇÃO ∆𝑦 = 20 − 15 = 5
e) n.d.a.
20 m P
B
10 5=𝑛 2
n=1
EXERCÍCIO (PUC-PR) O fenômeno da interferência não pode ocorrer com o som, porque, ao contrário da luz, o som consiste de ondas longitudinais. Esta afirmação é: a) verdadeira, pelos motivos expostos. b) falsa, pois a interferência se dá nos dois casos. c) verdadeira, mas não pelos motivos expostos. d) falsa, pois somente com ondas longitudinais é possível obter interferência.
e) verdadeira, pois em nenhum dos casos, é possível obter interferência.
EXERCÍCIO Dois pulsos, A e B, são produzidos em uma corda esticada, que tem uma extremidade fixada em uma parede, conforme mostra a figura. Quando os dois pulsos se superpuserem, após o pulso A ter sofrido reflexão na parede, ocorrerá interferência: a) construtiva e, em seguida, cada pulso seguirá se caminho mantendo suas características originais.
b) construtiva e, em seguida, os dois pulsos seguirão juntos no sentido do pulso de maior energia. c) destrutiva e, em seguida os pulsos deixarão de existir, devido a absorção de energia durante a interação. d) destrutiva e, em seguida, os dois pulsos seguirão juntos no sentido do pulso de maior energia. e) destrutiva e, em seguida, cada pulso seguirá se caminho mantendo suas características originais.
EXERCÍCIO Duas fontes sonoras pontuais F1 e F2, separadas entre si de 4,0 m, emitem em fase e na mesma freqüência. Um observador, se afastando lentamente da fonte F1, ao longo do eixo x, detecta o primeiro mínimo de intensidade sonora, devido à
interferência das ondas geradas por F1 e F2, na posição x = 3,0 m. Sabendo-se que a velocidade do som é 340 m/s, qual a freqüência das ondas sonoras emitidas, em Hz?
𝜆 = 𝑣/𝑓 𝑛. 𝑣 ∆𝑦 = 2. 𝑓
1.340 2 = 2. 𝑓 𝑓 = 85 𝐻𝑧
EXERCÍCIO O som é um exemplo de uma onda longitudinal. Uma onda produzida numa corda esticada é um exemplo de uma onda transversal. O que difere ondas mecânicas longitudinais de ondas mecânicas transversais é a) a freqüência. b) a direção de vibração do meio de propagação.
c) o comprimento de onda. d) a direção de propagação.
EXERCÍCIO As ondas eletromagnéticas no vácuo são todas idênticas com relação: a) à amplitude.
b) ao período. c) ao comprimento de onda. d) à velocidade de propagação.
e) à freqüência.
EXERCÍCIO Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma. Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas. B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito. C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar. D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta. E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace
