Ondas 01

Ondas 01

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  1 *ATENÇÃO:CopiaréCRIME.Art.184docódigoPenaleLein°5998/73 Professor: Jefferson Brito ASSUNTO:ONDAS AULA 01 INTRODUÇÃO Ondas de vários tipos estão presentes em nossa vida. Quando vemos os objetos, por exemplo, nossos órgãos visuais estão sendo sensibilizados por ondas luminosas. Devido as limitações do nosso sistema visual, outras ondas do mesmo tipo da luz não podem ser vistas, como as ondas utilizadas nas telecomunicações (ondas de rádio, ondas de televisão e microondas para comunicação via satélite). Podemos ouvir música, vozes e ruídos graças as ondas sonoras. Assim como acontece com as ondas luminosas, as limitações do nosso sistema auditivo não nos permitem ouvir ondas do mesmo tipo do som, como o ultra-som. Outros exemplos de ondas podem ser observados em uma corda que esteja esticada e que sofra um abalo criando um pulso que se propague por ela ou mesmo em um lago quando jogamos uma pedra observamos a formação de pequenas ondulações que também se propagam. CONCEITO DE ONDA Denomina-se onda uma perturbação que se propaga num meio. É uma forma de propagação de energia sem ocorrer o transporte do meio de propagação: a energia passa, mas o meio fica.  As ondas transportam energia  As ondas transportam momento linear (Quantidade de movimento) CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS Podemos classificar as propagações ondulatórias de acordo com três critérios: a direção da vibração, a natureza da vibração e o grau de liberdade para a propagação das ondas.  DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO  Ondas transversais Ocorre uma propagação transversal quando a direção de vibração é perpendicular à direção em que se propaga a onda. Ex.: ondas luminosas, ondas se propagando em uma corda  Ondas longitudinais Propagação longitudinal é aquela em que a direção de vibração coincide com a direção de propagação da onda. Ex.: Ondas sonoras  Ondas mistas São ondas constituídas de vibrações transversais e longitudinais simultâneas. Quando uma partícula de um meio material é atingida por uma perturbação mista, ela oscila simultaneamente na direção de propagação e na direção perpendicular à de propagação. Ex.: ondas em superfícies de líquidos, e nos mares e lagos  NATUREZA DE VIBRAÇÃO  Ondas mecânicas É propagação de energia mecânica (potencial e cinética) através de partículas de um meio material, sem que essas partículas sejam transportadas. Uma onda mecânica nunca se propaga no vácuo.  Ondas eletromagnéticas Consistem na propagação de dois campos variáveis: um elétrico e um magnético. Essas ondas propagam-se no vácuo com velocidade de 3.108 m/s e nos meios materiais transparentes a elas com velocidade menor que 3.108 m/s. Transversal Longitudinal Direção de propagação 2 *ATENÇÃO:CopiaréCRIME.Art.184docódigoPenaleLein°5998/73  GRAU DE LIBERDADE PARA PROPAGAÇÃO  Unidimensionais: o deslocamento da onda se dá sobre uma linha (as ondas em uma corda, por exemplo).  Bidimensionais: as ondas são produzidas numa superfície (as ondas nas superfícies dos líquidos, por exemplo).  Tridimensionais: as ondas se espalham em todas as direções, por todo o espaço (a propagação do som no ar, por exemplo). 01. (UFES) Na propagação de uma onda há, necessariamente, transporte de: a) massa e energia, b) quantidade de movimento e partículas, c) energia e quantidade de movimento. d) massa e partículas. e) partículas e vibrações. 02. (UFPA) Uma onda mecânica é dita transversal se as partículas do meio movem-se: f) perpendicularmente à sua direção de propagação. g) paralelamente à direção de propagação da onda. h) transportando matéria na direção de propagação da onda. i) com a velocidade da luz na direção de propagação da onda. j) em movimento retilíneo e uniforme. 03. (ITA-SP) Considere os seguintes fenômenos ondulatórios: I. Luz II. Som (no ar) III. Perturbação propagando-se numa mola helicoidal esticada. Podemos afirmar que: a) I, II e III necessitam de um suporte material para propagar- se. b) I é transversal, II é longitudinal e III tanto pode ser transversal como longitudinal. c) I é longitudinal, II é transversal e III é longitudinal. d) I e III podem ser longitudinais. e) Somente III é longitudinal. PULSOS Chama-se pulso a onda que corresponde a uma perturbação simples.  PROPAGAÇÃO DE PULSOS EM MEIOS UNIDIMENSIONAIS A velocidade de propagação de um pulso depende da intensidade da força de tração e da densidade do meio.  Quanto mais tenso o meio, isto é, quanto a intensidade da força T que traciona a corda, maior será a velocidade de propagação.  Quanto maior a relação entre a massa m e o comprimento l da corda, chamada densidade linear, menor será a velocidade de propagação do pulso.  Densidade linear  Velocidade de propagação 01. Um cabo de aço, com 1 m de comprimento e 10 g de massa, é esticado com uma força de tração de 100 N. Determine a velocidade de propagação de um pulso transversal nesse cabo. 02. (UEMA) A velocidade de propagação de uma onda transversal numa corda de comprimento igual a 4,0 m sob a ação de uma força de tração de 200 N é 100 m/s. Então a massa da corda é: a) 40 kg b) 8,0 kg c) 2,0 kg d) 80 g e) 20 g 03. Uma corda homogênea de 2,5 m de comprimento e 2,0 kg de massa está submetida a uma força tensora de 80 N. suas extremidades são fixadas e produz-se na corda um perturbação. Determine: a) a densidade linear da corda b) a velocidade de propagação da onda na corda 04. Uma corda homogênea de densidade linear igual a 0,50 kg/m está tracionada com uma força de intensidade F. Uma perturbação aplicada na corda produz uma onda que se propaga com velocidade de 6,0 m/s. Qual a intensidade F da força? 05. Traciona-se uma corda homogênea de 4,0 m de comprimento com uma força de intensidade de 50 N. ondas produzidas nessa corda propagam-se com velocidade de 10 m/s. qual é a massa da corda? 06. Um pulso percorre um a corda bem esticada, de comprimento L = 20 m e massa m = 12 kg. O intervalo de tempo que o pulso leva para percorrer a corda nos dois sentidos (ida e volta) é de 0,20 s. Determine a tração F na corda.  = densidade linear (kg/m) m = massa (kg) l = comprimento (m) V = velocidade do prulso (m/s) T = força de tração (N)  = densidade linear EXERCÍCIOS EXERCÍCIOS