1) O documento discute as propriedades e classificação de ondas mecânicas e eletromagnéticas. 2) As ondas mecânicas requerem um meio material para se propagar, enquanto as ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo. 3) As ondas são classificadas de acordo com a direção da vibração (transversal, longitudinal ou mista) e direção de propagação (unidimensional, bidimensional ou tridimensional).
4. Classificação das Ondas
Mecânicas: Resultam da
Quanto à
Natureza
matéria vibrando e só existem
em meios materiais.
Ex.: Ondas do mar, som, ondas
em cordas, ...
Eletromagnéticas: Resultam
da vibração de cargas elétricas
e, se propagam em quaisquer
meios inclusive no vácuo.
Ex.: Luz, ondas de rádio, raios X,
ultra violeta, infravermelho,...
7. Longitudinais: Vibração
paralela à propagação.
Numa onda sonora as partículas do meio
vibram pra frente e pra trás.
λ
λ
Pressão
alta
(crista)
Pressão
baixa
(vale)
8. MISTA: ONDA QUE SE PROPAGA
TRANSVERSALMENTE E
LONGITUDINALMENTE
9. Unidimensionais: Propagamse em uma direção.
Ex.: pulso numa corda.
Quanto à
Direção de
Propagação
Bidimensionais: Propagamse em duas direções.
Ex.: ondas na superfície da
água.
Tridimensionais: Propagamse em três direções.
Ex.: Luz, som e etc.
11. Elementos das Ondas Periódicas
Comprimento de Onda → λ
Amplitude (A) → Medida do nível de uma crista ou vale
até a posição de equilíbrio.
Período (T) → Tempo para um ciclo completo.
Freqüência (f) → Número de oscilações (ciclos) por
unidade de tempo. Depois de emitida a onda, sua
freqüência não muda mais.
no ciclos
f=
∆t
Velocidade → Só depende do meio de propagação da
onda.
14. Fique ligado:
•Depois de emitida a onda, seu período e
sua freqüência não mudam mais.
•A velocidade de uma onda só depende do
meio onde ela está se propagando.
***A luz é mais rápida em meios menos
densos, já o som é o contrário
15. Ondas Eletromagnéticas
Raios gama: são emitidos por materiais radioativos e
usados no tratamento de câncer e de muitas doenças de
pele.
Raios X: ajudam os médicos a tratar e a diagnosticar
doenças.
Raios ultravioleta: são usados como desinfetantes.
Raios infravermelhos: são emitidos por corpos
aquecidos e usados para secar pinturas.
Ondas de rádio: são usadas pelas emissoras de rádio
e televisão.
16.
17. Esquema de uma Onda Eletromagnética
B→Campo Magnético
E→Campo Elétrico
19. Note que onde o som é mais rápido a luz
é mais lenta.
MEIO DE
PROPAGAÇÃO VELOCIDADE
DO SOM
AR
ÁGUA
VELOCIDADE
DA LUZ
340 m/s
300.000 km/s
1.490 m/s
225.000 km/s
21. Exemplo: Uma onda periódica se propaga com freqüência de
30 Hz em um certo meio. Um seguimento desta onda
aparece na figura. Determine sua velocidade de propagação.
f = 30 Hz
λ
= 9cm
2
λ = 18cm
v = λ. f
v = 18.30
⇒v
= 540cm / s
22. Exemplo:De uma torneira caem gotas idênticas à razão de 3 a cada
segundo, exatamente no centro da superfície livre da água. Os círculos da
figura representam cristas,originadas pelas gotas. Determine a velocidade
de propagação destas ondas.
3 gotas
f =
s
= 3Hz
f = 3Hz
y(cm)
v = λ. f
6
12
v = 3.6
18
x(cm)
λ= 6 cm
v = 18cm / s
23. Ondas em Cordas
A velocidade de uma onda em uma corda é
dada pela fórmula de Taylor.
v=
F
µL
m
µL =
L
•F = força de tração na
corda, em N;
•µL = densidade linear da
corda, em kg/m;
24. Exemplo: Uma corda de comprimento
3 m e massa 60 g é mantida tensa sob
ação de uma força de intensidade 800
N. Determine a velocidade de
propagação de um pulso nessa corda.
25. L = 3m
m = 60 g = 0,06kg
F = 800 N
v=
0,06
µL =
3
kg
µ L = 0,02
m
F
µL
800
v=
0,02
v = 40.000
⇒ v = 200m / s
26. Amortecimento de Ondas
Uma onda amortecida, que vai se enfraquecendo
gradualmente.
A amplitude da onda vai diminuindo,
consequentemente a energia que ela transporta.
27. Reflexão de Ondas Unidimensionais
Extremidade livre
Pulso incidente
Extremidade fixa
V
L
L
V
V
Pulso incidente
Pulso refletido
L
L
V
Pulso refletido
29. Refração de ondas unidimensionais
Pulso incidente
Pulso incidente
antes
VA
VA
LA
depois
LA
VA
Pulso refletido
antes
LA
Pulso refratado
VB
depois
Pulso refletido
VA
LB
LA
Pulso refratado
LB
VB
Na refração de ondas, a frequência não se
altera e, portanto, vale a relação a seguir:
vA
λA
=
vB
λB
