fii - capitulo 04 - ondas filefísica ii prof. márcio t. de castro 22/05/2017 capítulo 04 ondas...
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Classificação quanto à Natureza
• Ondas Mecânicas: é a propagação de energia
mecânica através de partículas de um meio
material, sem que essa partículas sejam
transportadas (nunca se propaga no vácuo).
– Ex: som, ondas em cordas, ondas na água.
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Classificação quanto à Natureza• Ondas Eletromagnéticas: constituem um conjunto de
dois campos, um elétrico e outro magnético, que se propagam no vácuo com velocidade aproximada de 300000 km/s.
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Classificação quanto à direção de Propagação
• Ondas Longitudinais: são ondas mecânicas
que produzem perturbações nas partículas do
meio material na mesma direção em que as
ondas se propagam.
– Ex: ondas em uma mola.
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Classificação quanto à direção de Propagação
• Ondas Transversais: são ondas em que as
vibrações ocorrem perpendicularmente à
direção de propagação.
– Ex: ondas eletromagnéticas.
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Classificação quanto à direção de Propagação
• Ondas Mistas: são ondas mecânicas
constituídas de vibrações transversais e
longitudinais simultâneas.
– Ex: som se propagando em um meio sólido.
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Classificação quanto à Dimensão
• Ondas unidimensionais: são aquelas que se
propagam em uma única dimensão.
– Ex: ondas em cordas.
• Ondas bidimensionais: propagam-se em duas
dimensões (plano).
– Ex: ondas em superfície de líquidos.
• Ondas tridimensionais: propagam-se em três
dimensões (espaço).
– Ex: ondas luminosas e ondas sonoras no ar.
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Elementos da Onda• Frente de Onda: é a fronteira entre a região já atingida
pela onda e a região não atingida.
• Raio de Onda: é uma linha orientada que indica a direção e o sentido de propagação das ondas num meio.
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Onda Periódica
• Onda Periódica: sucessão de pulsos que se
repete sempre da mesma forma, em um
mesmo intervalo de tempo.
• Fonte: agente responsável pela geração das
ondas.
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Grandezas Físicas
• Comprimento de Onda (λ): é a distância entre
duas cristas sucessivas (ou dois vales sucessivos).
– Unidade (SI): metro (m).
• Amplitude (A): é a distância da posição da corda
em repouso a crista (ou vale).
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Grandezas Físicas
• Frequência (f): indica o número de revoluções
por unidade de tempo.
– Unidade (SI): hertz (Hz).
• Período (T): é o tempo gasto para produzir
uma oscilação completa.
– Unidade (SI): segundo (s).
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1fT
=
Grandezas Físicas
• Velocidade de Propagação da Onda: é a
medida da rapidez com a qual a onda repete
o seu padrão e depende do meio.
– Unidade (SI): metro por segundo (m/s).
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v fλ= ⋅vT
λ=
Grandezas Físicas
• Ex: uma onda periódica produzida numa
corda tem frequência de 20 Hz e
comprimento de onda de 2 m. Calcule sua
velocidade.
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Fenômenos Ondulatórios
• Reflexão: onda que se propaga num meio e após
incidir num segundo meio de características
diferentes, volta a se propagar no meio original.
– 1ª Lei da Reflexão: o raio incidente, o raio refletido e
a reta normal estão contidos num mesmo plano.
– 2ª Lei da Reflexão: ângulo de incidência i é igual ao
ângulo de reflexão r (i=r).
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Fenômenos Ondulatórios
• Refração: a passagem de uma onda de um
meio para outro, de características diferentes.
– 1ª Lei da Refração: o raio incidente, o raio
refletido e a reta normal estão contidos num
mesmo plano.
– 2ª Lei da Refração (Lei de Snell):
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1 1 1
2 2 2
sen
sen
v
v
θ λ
θ λ= =
Fenômenos Ondulatórios• Superposição: perturbação resultante igual à soma das perturbações
individuais de cada onda.
– Interferência Construtiva: superposição em que o pulso resultante é
a soma dos pulsos individuais.
– Interferência Destrutiva: superposição em que o pulso resultante é a
subtração dos pulsos individuais.
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Fenômenos Ondulatórios
• Princípio da Independência da Propagação
Ondulatória: após a superposição, os pulsos
continuam suas propagações normalmente.
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Fenômenos Ondulatórios
• Batimento: obtido pela superposição de
ondas periódicas de frequências ligeiramente
diferentes e de mesma amplitude.
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Fenômenos Ondulatórios
• Ondas Estacionárias: é a configuração
resultante de superposição de duas ondas
indênticas que se propagam na mesma
direção e em sentidos opostos.
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Fenômenos Ondulatórios
• Ressonância: sistema físico que recebe
excitações periódicas numa frequência igual a
uma de suas frequências naturais de vibração
e, com essa energia, o sistema passa a vibrar
com amplitudes cada vez maiores.
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Fenômenos Ondulatórios
• Difração: encurvamento sofrido por seus
raios quando a onda encontra obstáculos à
sua propagação.
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