Ondas
Prof. Rérison Alfer Vasques
Onda
É Uma perturbação
que se propaga em
um meio,
determinando a
transferência de
energia, sem
transporte de
matéria.
Mecânica: Precisa de um meio material para se
propagar
Ondas Mecânicas
Som
Onda em corda
Onda em mola
Ondas na água
ELETROMAGNÉTICA: Não precisam de um meio
material para se propagar
Ondas eletromagnéticas
luz
Raio x
Micro-ondas
Ondas de rádio
Ultra-violeta
outras
LONGITUDINAL: ONDA SE PROPAGA NA MESMA DIREÇÃO
DO PULSO
TRANSVERSAL: ONDA SE PROPAGA NÃO
PARALELAMENTE AO PULSO
Elementos de uma onda
Reflexão de Ondas
Reflexão de Ondas
Reflexão de Pulsos
Em extremidade fixa :
(menos denso – mais denso)
Ocorre reflexão com inversão de fase
Em extremidade livre :
(mais denso – menos denso)
Ocorre reflexão sem inversão de fase
Importante :
- Onda refletida tem a
mesma velocidade
- freqüência permanece
inalterada
- comprimento de onda
permanece inalterado
Fórmulas!!
Relação da velocidade de propagação da
onda, o comprimento de onda e o período :
Freqüência
Comprimento de onda
Período
Refração de Ondas
Refração de Ondas
Fenômeno no qual uma onda, ao
incidir numa superfície, muda seu
meio de propagação, alterando-se a
velocidade e o comprimento de
onda, mas mantendo constante a
freqüência da onda
Atenção
Fórmulas!!
Lei de Snell Descartes
Difração
Principio de Huyghens
“Todo ponto ao longo de uma frente de onda, serve como uma nova, a partir da qual
novas ondas são formadas, com a mesma freqüência da onda original”
• É o fenômeno pelo qual uma onda pode
contornar obstáculos ou fendas.
• A difração não altera V , f , T e 
• A difração ocorre com qualquer onda desde
que seja satisfeita a seguinte condição:
•
  d ou  >> d
• Para  << d , não ocorre difração.
• d é o tamanho do obstáculo ou a largura da
fenda.
Difração em uma fenda
 << d
V
d
  d
V
V
 >> d
V
V
V

Não ocorre
difração
Ocorre
difração
Ocorre
difração
acentuada
Exemplo de Difração em uma fenda
Difração em um obstáculo
 << d
  d ou  >> d
V
V

V
V
V
d
V
Não ocorre
difração
V
Ocorre
difração
V
POLARIZAÇÃO
Somente as ondas transversais podem
ser polarizadas
Interferência de Ondas
Interferência construtiva – ondas atingem um ponto P, em concordância
de fase
Interferência de Ondas
Interferência parcial – ondas atingem um ponto P, em oposição de fase
Interferência de Ondas
Interferência destrutiva – ondas atingem um ponto P, em oposição de
fase
FREQÜÊNCIA AUDÍVEL
Infra-som
audível
20 Hz
Ultra-som
20.000 Hz
ALTURA: Diferencia sons graves
(baixo) de sons agudos (alto).
Está relacionado a freqüência da
onda
agudo
grave
INTENSIDADE (VOLUME): Diferencia sons
fortes de sons fracos.
Está relacionado a Amplitude da
onda
Fraco
Forte
TIMBRE: Diferencia sons de mesma
altura, mesma intensidade tocados
em instrumentos diferentes.
Esta relacionado com a forma da
onda.
NIVEL SONORO: É a relação entre a
intensidade do som ouvido pela
intensidade mínima.
LIMIAR DE AUDIÇÃO: I0 = 10-12 W/m2
I
  10. log10 ( )
I0
unidade: decibel(dB)
EXEMPLO: Um som possui intensidade de 10-7 W/m2. Calcule o nível
sonoro, em dB.
7
10
  10. log( 12 )
10
  10. log(10 )
5
  50dB
ECO: É a reflexão do som
O eco é uma conseqüência imediata da
reflexão sonora.
Define-se eco como a
repetição de um som que chega ao ouvido
por reflexão 1/15 de segundo ou mais
depois do som direto. Considerando-se a
velocidade do som em 345 m/s, o objeto que
causa essa reflexão no som deve estar a uma
distância de 23 m ou mais.
No ar a distância mínima para ocorrer
eco é em torno de 17 m, pois:
Como D = 2.X e o tempo mínimo é de 0,1 s.
D  V .t
2 x  340.01
x  17m
Cordas
Vibrantes
-Instrumentos Musicais
- Corda fixa em seus
extremos
- Propagação nas duas
extremidades
- Modos de vibração
Tubos
Sonoros
Fechados
Tubos
Sonoros
Abertos
EFEITO DOPPLER
Quando uma fonte se aproxima ou se afasta de
um observador a frequência recebida não será
igual a frequência real da fonte.
Observador(VO)
-
+
Fonte(VF)
-
+
v  vo
f  f .(
)
v  vF
´
f` freqüência aparente (percebida pelo ouvinte)
f freqüência real da fonte
v  velocidadedo som
vo  velocidadedo observador
vF  velocidadeda fonte
Efeito Doppler-Fizeau : fonte parada
Efeito Doppler-Fizeau : fonte em movimento
Efeito Doppler-Fizeau : veloc. = veloc. som
Efeito Doppler-Fizeau : veloc. maior veloc. som
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Ao se ultrapassar a barreira do
som, é gerada uma onda de
pressão
sonora
de
alta
intensidade, semelhante ao som
de uma grande explosão.
Se
ocorrer próximo a cidades, pode
ocasionar quebra de vidraças e
telhas das residências.
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :
Quebra da barreira do som - Boom Acústico :