Publicidade

Física: Ondas - Principais conceitos que você precisa saber

Física: Ondas - Principais conceitos que você precisa saber

Quando um objeto se move para frente e para trás, isso é chamado de vibração . As vibrações carregam energia.

Onda - uma perturbação que se propaga através de um meio ou espaço. As ondas são um método de transporte de energia.

Uma onda envolve alguma quantidade ou perturbação que muda em magnitude em relação ao tempo em um determinado local e muda em magnitude de um lugar para outro em um determinado momento. 

Algumas ondas requerem um meio material para sua propagação. Essas ondas são chamadas de ondas mecânicas .

Publicidade

Um único distúrbio não repetido é chamado de onda de pulso . Se o movimento responsável pela perturbação da onda for periódico , uma onda periódica , ou seqüência de ondas ,  é produzida.

Este movimento de onda está relacionado ao movimento harmônico simples, mas em vez de um objeto vibrar em torno de sua posição de equilíbrio,  muitas partículas o fazem.

As ondas fornecem um mecanismo pelo qual a energia é transmitida de um local para outro sem a transferência física de matéria entre esses locais.

Uma onda mecânica é  um distúrbio nas posições de equilíbrio da matéria, cuja magnitude depende da localização e do tempo.

Isso requer  uma fonte de energia e um meio elástico.

Física: Ondas - Principais conceitos que você precisa saber


Ondas periódicas    - cada partícula individual repete seu movimento uma vez a cada certo intervalo de tempo T , que é chamado de período   de vibração. (O mesmo que o pêndulo)

A frequência   de uma onda periódica é o número de ondas que passam por um determinado ponto em unidade de tempo. A frequência é o número de ciclos por unidade de tempo. 

A unidade SI é o hertz (Hz) . Um hertz é um ciclo por segundo. Um “ciclo” é um evento, não uma unidade, então a dimensão de um hertz é s -1 .

O período , T, de uma onda é o tempo entre a passagem de duas cristas sucessivas além de um determinado ponto. O período é o recíproco da frequência. 

O comprimento de onda ,  l (lambda), é a distância entre qualquer partícula e a próxima partícula que está  em fase com ela. Um comprimento de onda  é a distância avançada pela onda em um período, T.

A velocidade , v, de uma onda depende da natureza da onda e do meio pelo qual ela passa.  v = f l

Qual é o comprimento de onda de uma onda sonora de 340 Hz quando a velocidade do som no ar é de  340 m / s?

Publicidade

O deslocamento máximo do equilíbrio  é a amplitude e  é uma medida do fluxo de energia.

A energia transportada por uma onda por unidade de tempo é a potência da onda.

A taxa de transferência de energia, ou potência transmitida por um sistema de ondas, é proporcional ao quadrado da amplitude da onda e também ao quadrado da freqüência da onda.

Em outras palavras,  se a amplitude  ou frequência for duplicada, a energia vibracional será quadruplicada.

As ondas em expansão da água devem manter a energia total, de modo que a amplitude da onda deve diminuir à medida que os círculos se expandem.

Este efeito é maior para ondas sonoras porque  as ondas são esferas em expansão .

Amortecimento é a redução na amplitude de uma onda devido à dissipação da energia da onda enquanto ela viaja.

Os dois tipos básicos de ondas são transversais e longitudinais .

Onda transversal - o deslocamento das partículas do meio é perpendicular à direção de propagação da onda.  Um deslocamento para cima é chamado de crista . Um deslocamento para baixo  é uma depressão .

Onda longitudinal -  o deslocamento das partículas do meio é paralelo à direção de propagação da onda.

Compressões - áreas onde as partículas estão mais próximas do que o normal.

Rarefações - áreas onde as partículas estão mais distantes do  que o normal.

As ondas de água não são   realmente longitudinais ou transversais. As partículas individuais de água realmente se movem em um movimento circular .

Muitas ondas podem passar por um meio ao mesmo tempo.

Cada onda prossegue independentemente, como se as outras ondas não estivessem presentes.

Superposição - a ação de cada onda sobre uma partícula é independente da ação da outra, e o deslocamento da partícula é resultante de ambas as ações das ondas.

Publicidade

Princípio da superposição  

Quando duas ou mais ondas viajam simultaneamente pelo mesmo meio, 

(1) cada onda procede de forma independente, como se nenhuma outra estivesse presente e:

(2) o deslocamento resultante de qualquer partícula em um dado momento é a soma vetorial dos deslocamentos que as ondas individuais agindo sozinhas lhe dariam.

Interferência - os efeitos produzidos pela sobreposição de duas ou mais ondas. (especialmente ondas da mesma frequência)

Mesma frequência,  em fase:   interferência construtiva , aumenta a amplitude.

Mesma frequência, 180 ° fora de fase:   interferência destrutiva , diminui a amplitude.

Pode haver interferência onde algumas áreas interferem construtivamente e algumas áreas interferem destrutivamente.

Isso é  chamado de padrão de interferência .

Pontos de deslocamento zero são chamados de nós . As linhas ao longo das quais ocorrem são chamadas de linhas nodais .

Os pontos de deslocamento máximo são chamados de antinodos (ou loops). As linhas ao longo das quais ocorrem são chamadas de linhas antinodais .

A energia total dos dois sistemas de ondas permanece inalterada, mas a distribuição de energia da interferência é diferente.

Uma onda estacionária -  uma onda produzida pela interferência de duas ondas periódicas de mesma amplitude e comprimento de onda viajando em direções opostas.

Os nós não têm amplitude; entre os nós, os loops têm amplitude máxima.

Uma onda é refletida   quando encontra uma barreira que é o limite do meio no qual a onda está viajando.

Lei da reflexão - o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

Um limite que permite o deslocamento irrestrito das partículas de um meio reflete as ondas sem nenhuma mudança na direção  do deslocamento  

(nenhuma mudança na fase).

A reflexão na  terminação fixa de um meio ocorre com uma reversão da direção do deslocamento


Destaques:
Cursos Relacionados


compartilhe compartilhe compartilhe compartilhe
Compartilhe nas Redes Sociais!

Professor e Especialista em Ensino de Ciências, pela UFF/RJ, com mais de 25 anos de magistério.

Recomendados para Você:
Publicidade
 
Sobre | Termos de Uso | Política de Cookies | Política de Privacidade

Material para Ensino Fundamental (6 Ano, 7 Ano, 8 Ano e 9 Ano) e Ensino Médio (1 Ano, 2 Ano e 3 Ano)

João 3 16 Porque Deus amou o mundo de tal maneira que deu o seu Filho Unigênito, para que todo aquele que nele crê não pereça, mas tenha a vida eterna.

voltar