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Tópicos de Ondulatória

Tópicos de Ondulatória. Ondas : Perturbações (vibrações) que se propagam transportando apenas energia. A propagação ondulatória não transporta matéria. Vibrações Ondas. Luz. Som. Classificação das Ondas.

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Tópicos de Ondulatória

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Presentation Transcript

  1. Tópicos de Ondulatória

  2. Ondas:Perturbações (vibrações) que se propagam transportando apenas energia. A propagação ondulatória não transporta matéria.

  3. Vibrações Ondas Luz Som

  4. Classificação das Ondas Mecânicas:Resultam da 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,... Quanto à Natureza

  5. Transversais Longitudinais Mecânicas Quanto à Direção de Vibração Eletromagnéticas só transversais

  6. Transversais: Vibração perpendicular à propagação. Toda onda eletromagnética é transversal.

  7. Longitudinais: Vibração paralela à propagação. Numa onda sonora as partículas do meio vibram pra frente e pra trás. λ λ Pressão baixa (vale) Pressão alta (crista)

  8. MISTA: ONDA QUE SE PROPAGA TRANSVERSALMENTE E LONGITUDINALMENTE

  9. Unidimensionais: Propagam-se em uma direção. Ex.: pulso numa corda. Bidimensionais: Propagam-se em duas direções. Ex.: ondas na superfície da água. Tridimensionais: Propagam-se em três direções. Ex.: Luz, som e etc. Quanto à Direção de Propagação

  10. Ondas Periódicas V Vp P M VM crista vale ou depressão

  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. Velocidade → Só depende do meio de propagação da onda.

  12. Elementos das Ondas Periódicas  A  A 

  13. f 1 f2 f2 f 1 < f2

  14. Fique ligado: • Depois de emitida a onda, seu períodoe sua freqüência não mudammais. • 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. Esquema de uma Onda Eletromagnética B→Campo Magnético E→Campo Elétrico

  17. Animação de uma Onda Eletromagnética

  18. Note que onde o som é mais rápido a luz é mais lenta.

  19. d = λ Δt = T 1Ciclo

  20. 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.

  21. y(cm) 6 12 18 x(cm) 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. λ= 6 cm

  22. Ondas em Cordas A velocidade de uma onda em uma corda é dada pela fórmula de Taylor. • F = força de tração na corda, em N; • µL = densidade linear da corda, em kg/m;

  23. 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.

  24. L = 3m m = 60 g = 0,06kg F = 800 N

  25. Amortecimento de Ondas Uma onda amortecida, que vai se enfraquecendo gradualmente. A amplitude da onda vai diminuindo, consequentemente a energia que ela transporta.

  26. Extremidade livre Extremidade fixa V V Pulso incidente Pulso incidente L L V Pulso refletido L L V Pulso refletido Reflexão de Ondas Unidimensionais

  27. Reflexão de Ondas Unidimensionais

  28. Pulso incidente antes Pulso incidente antes VA VA LA LA depois Pulso refratado depois Pulso refletido Pulso refratado LA VB VA VB LB VA LB LA Pulso refletido Refração de ondas unidimensionais Na refração de ondas, a frequência não se altera e, portanto, vale a relação a seguir:

  29. Interferência de Ondas Construtiva: Crista+Crista ou Vale+Vale → AR= A1+ A2 Destrutiva: Crista+Vale → AR= A1– A2

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