ONDAS E ELECTROMAGNETISMO
Célia Tavares de Sousa
No final do semestre o aluno deverá:
1. Conhecer e descrever o movimento de osciladores simples e acoplados.
2. Fazer balanços energéticos em sistemas oscilantes.
3.Aplicar os conceitos e leis ao estudo do movimento de cargas eléctricas sob a acção de campos
eléctricos. Conhecer a resposta de um meio material a um campo eléctrico alternado.
4.Descrever o movimento ondulatório em sistemas materiais. Conhecer a natureza do som e das suas
características físicas.
5.Aplicar os conhecimentos obtidos em novas situações.
Os alunos deverão ser capazes de resolver exercícios e problemas relacionados com as matérias
dadas.
Discutir qualitativamente, prever e explicar situações do dia-a-dia.
Estimar ordens de grandeza de parâmetros associados a problemas concretos.
Elaborar pequenas demonstrações experimentais.
Compreender ou aprofundar o conhecimento em matérias anteriormente leccionadas em outras
disciplinas, como por exemplo, a descrição de um espectro no infravermelho, um espectro de
ressonância magnética, etc.
Apresentação de problemas/situações conhecidas pelos alunos para motivação ao assunto em
estudo.
Explicação dos principais aspectos da teoria e formulação matemática.
Acompanhamento da explicação com a discussão de problemas
A avaliação final tem duas componentes:
1. Avaliação contínua, através de trabalhos/resolução de problemas individuais, ao longo do
semestre, com peso 40%.
2. Exame final, com peso 60%.
AULAS TEÓRICAS
1.Oscilações. Oscilador harmónico. Oscilador amortecido. Regimes de amortecimento. Oscilador
forçado.
Ressonância. Aspectos energéticos. Osciladores acoplados. Modos normais de vibração.
Coordenadas e frequências normais.
2. Carga eléctrica e campo eléctrico. Lei de Coulomb. Sobreposição linear. Acção de um campo
eléctrico sobre uma carga pontual. Potencial eléctrico. Análise do movimento de uma carga pontual
sob a acção de um campo eléctrico criado por duas cargas pontuais iguais. Aproximação harmónica.
Determinação da frequência das oscilações de pequena amplitude.
3.Dipolo eléctrico. Polarizabilidade eléctrica dinâmica de um meio. Susceptibilidade eléctrica e
modelo de Lorentz.
4. Estudo de circuitos RCL em corrente alternada. Indução magnética. Acoplamento capacitivo e
indutivo entre dois circuitos.
5.Ondas. Tipos de ondas. Ondas transversais e longitudinais. Onda de flexão e de torção.
6. Estudo da propagação de ondas transversais numa corda. Equação de onda. Solução da equação
de onda e condições iniciais do problema. Impedância mecânica. Reflexão e transmissão de ondas
transversais na junção de duas cordas com características mecânicas diferentes. Ondas
estacionárias numa corda encastrada em ambas as extremidades. Modos normais de vibração.
7. Estudo da propagação de ondas longitudinais. Ondas acústicas. Velocidade de propagação do som
no ar e sua dependência na temperatura e pressão. Reflexão e transmissão de ondas acústicas em
superfícies planas.
AULAS TEÓRICO-PRÁTICAS
Resolução de exercícios e problemas sobre a matéria leccionada nas aulas teóricas.
Discussão de casos de estudo.