ONDAS
Uma série de pulsos constitui uma onda: propagando-se na corda.
Cristas à pontos mais altos do pulso
Vales à pontos mais baixos do pulso
Um ponto qualquer do meio material (no caso, a corda), ao ser atingido pela
onda, inicia um movimento vibratório, oscilando enquanto a onda passa por ele.
Em uma onda há transporte de energia de um ponto para outro ponto do meio
sem que haja transporte de matéria entre esses pontos.
•
Tipos de ondas:
∗
Transversal: a direção de propagação da onda é perpendicular à direção
dos pontos do meio.
∗
Longitudinal: os pontos do meio oscilam na mesma direção de
propagação da onda.
•
Elementos de uma onda:
∗
Período (T): tempo para que cada ponto do meio complete uma
oscilação.
∗
Frequência (𝑓): número de oscilações que cada ponto do meio efetua por
unidade de tempo.
𝑓=
1
𝑇
OBS: a frequência só muda quando a fonte de perturbação altera seu
movimento.
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Amplitude (A): distância da posição de equilíbrio até um extremo da
oscilação de um dos pontos do meio.
> amplitude > maior a energia que está sendo transmitida
∗
Comprimento de onda (λ): distância percorrida pela onda durante um
período (em metros)
∗
Velocidade de propagação de uma onda (v): depende apenas do meio no
qual ela se propaga.
𝑣= f
𝑛𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑑𝑎 → 𝑣 =
•
𝑇
𝑛
Fenômenos ondulatórios:
∗
Reflexão: não provoca alteração em v, 𝑓 ou λ. O ângulo de incidência é
igual ao ângulo de reflexão à ondas em líquido, som e luz. Em uma
extremidade fixa há inversão de fase na onda refletida e em uma
extremidade livre não à ondas em cordas.
∗
Refração: acontece quando uma onda muda seu meio de propagação. Há
mudanças em v e em λ, mas 𝑓 não muda. Na refração há uma divisão da
energia, portanto a amplitude diminui.
Corda fina para grossa à inversão da onda refletida
Corda grossa para fina à não há inversão
Região mais profunda para mais rasa à v e λ diminuem: ondas em
líquido
Mio gasoso para líquido ou sólido à v e λ aumentam: ondas em som
𝑣! sen 𝜃!
=
𝑣! sen 𝜃!
∗
Difração: é a propriedade que a onda possui de contornar um obstáculo
ao ser parcialmente interrompida por ele. Pode-se acentuar a difração de
uma onda através de um orifício, aumentando-se o seu comprimento de
onda ou diminuindo-se a largura do orifício à se λ for muito menor que
o orifício, a onda praticamente não difrata.
OBS: o λ da luz é muito pequeno, portando qualquer obstáculo é
muito grande para ela e por isso se propaga em linha reta.
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Interferência: quando duas fontes em fase emitem ondas ocorre uma
superposição. Os pontos que se encontram nas linhas nodais sofrem
interferência destrutiva, permanecendo em repouso (crista + vale). Os
pontos entre duas linhas nodais sofrem interferência construtiva (crista +
crista ou vale + vale). Após a superposição, cada onda permanece
apresentando as mesmas características que possuía antes. Temos que:
– para um ponto no entorno de duas fontes de onda 𝐹! e 𝐹! , estando,
respectivamente, a uma distância d1 e d2 da fonte 𝐹! e 𝐹! :
𝑑! − 𝑑! = 𝑛
Interferência construtiva (em fase) e interferência destrutiva (em
oposição)
𝑑! − 𝑑! = 𝑛 +
2
Interferência destrutiva (em fase) e interferência construtiva (em
oposição)
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