Unidade 7. Ondas, som e luz

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1 Unidade 7 Ondas, som e luz

2 ONDA É uma perturbação ou oscilação que se propaga pelo meio (ar, água, sólido) e no vácuo (ondas eletromagnéticas). Ex: Abalos sísmicos, ondas do mar, ondas de radio, luz e som.

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4 CARACTERÍSTICAS DA ONDA Amplitude: altura da crista em relação ao eixo de oscilação. Comprimento de onda: distância entre dois vales ou duas cristas consecutivas. Período: Tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa. Frequência: número de oscilações completas que uma onda realiza em um intervalo de tempo. É medida em Hertz (Hz): nº de oscilações por segundo

5 NATUREZA DAS ONDAS Ondas transportam energia, e não matéria!

6 ONDAS MECÂNICAS Propagam em meio material (ar, água, sólidos) Não se propagam no vácuo Quanto maior a amplitude, maior a energia transportada Ex: Som (ondas sonoras)

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8 ONDAS ELETROMAGNÉTICAS Se propagam tanto em meio material como no vácuo No vácuo, possuem velocidade constante de aproximadamente km/s. Ex: a luz, microondas, ondas de rádio A radiação solar é uma onda eletromagnética que atravessa o vácuo até chegar na Terra

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10 DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO Transversais: Perpendicular à propagação. *As ondas eletromagnéticas são transversais Longitudinais: Mesma direção de propagação. *As ondas sonoras são longitudinais

11 SOM O som é uma onda mecânica Não se propaga no vácuo É uma onda longitudinal

12 A propagação ocorre em qualquer meio material sólido, líquido ou gasoso. Porém sua velocidade depende da densidade do meio. Quanto mais denso for o meio, maior será a velocidade de propagação Velocidade de propagação so som: No ar: 340 m/s Na água: m/s No aço: m/s

13 A AUDIÇÃO HUMAMA Somos capazes de perceber sons nas frequências de 20 a Hz Infrassons: abaixo de 20 Hz Ultrassons: acima de Hz O limite de audição de outros animais varia Golfinho: 200 a Hz Elefantes: 5 a Hz Cão: 50 a Hz

14 CARACTERÍSTICAS DO SOM Intensidade: quantidade de energia transportada pela onda sonora. É como se fosse o volume do som. É medida em debibéis (Db) Quanto maior a amplitude da onda maior a intensidade do som. Quanto maior a intensidade sonora, maior o risco de lesão auditiva.

15 Altura: são os graves (baixos) (altos). Sons graves têm frequências menores Sons agudos têm frequências maiores e agudos A voz dos homens é geralmente grave, com frequência de 100 a 200 Hz. Já a das mulheres é aguda, com frequência de 200 a 400 Hz. Timbre: Qualidade que nos permite diferenciar por exemplo dois instrumentos tocando a mesma nota, na altura e intensidade. Ex: um violino e uma guitarra, por exemplo.

16 Luz

17 CARACTERÍSTICAS DA LUZ As ondas eletromagnéticas, incluindo a luz, propagam-se no vácuo com a mesma velocidade: aprox km/s. Essa é a maior velocidade possível no Universo. A velocidade diminui quando propagada em meio material, como ar, água ou sólido.

18 FONTES DE LUZ Fonte de luz primária: emite luz própria Sol Lâmpada Fonte de luz secundária: refletem a luz que recebem de outro corpo Planetas Maioria dos objetos

19 MEIO DE PROPAGAÇÃO DA LUZ Meio transparente: Visualização nítida Ex: Água límpida, ar, vidro transparente Meio translúcido: Não ocorre a visualização nítida Ex: Vitrais coloridos Meio opaco: Não há passagem dos raios de luz Ex: Madeira, concreto

20 Dispersão da luz

21 Como vemos as cores? Ao incidir sobre uma superfície, a luz pode atravessá-la diretamente, ser absorvido ou refletida. Uma fonte de luz secundária (por exemplo uma cadeira) pode ser observada pela luz refletida, que é recebida pelos nossos olhos e interpretada pelo nosso cérebro. Um corpo que não reflete luz ou que absorve toda a luz não é visível.

22 Branco: Reflete todas as cores Preto: Absorve todas as cores

23 Óptica Geométrica No estudo da óptica, a trajetória da luz é representada por um traço orientado por uma seta, chamado de raio de luz. Este é apenas um modelo teórico, pois não podemos isolar somente um raio de luz.

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25 Óptica Geométrica: 3 Princípios Fundamentais Propagação retilínea dos raios luminosos Independência dos raios luminosos Reversibilidade dos raios luminosos

26 Reflexão luminosa Reflexão regular Reflexão difusa

27 Formação de imagem Espelho plano: Fiel à imagem original Espelho esférico: Modificam a forma e a dimensão da imagem original. Espelho Côncavo: Imagem invertida e maior Maquiagem Espelho Convexo: Imagem menor Ônibus, elevadores, retrovisores

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29 Refração da luz Velocidade da luz no vácuo = Maior do Universo! Ao se propagar em meios materiais (água, ar e sólidos), perde velocidade.

30 Para salvá-lo é melhor fazer o caminho mais curto ou o mais rápido?

31 Mais curto...

32 Mais rápido...

33 E neste caso? Qual o caminho mais curto e o mais rápido?

34 O que é refração?? Fenômeno que provoca desvio na direção da luz.

35 Índice de Refração Indica quanto um meio altera a velocidade da luz! c = km/s (velocidade da luz no vácuo) v = velocidade após sofrer refração n = índice de refração

36 Lentes Esféricas

37 Visão Humana Muitas pessoas têm problemas de visão porque a forma dos olhos compromete seu desempenho. Felizmente, a maioria desses problemas podem ser corrigidos com lentes. Os problemas mais comuns são miopia, hipermetropia, astigmatismo e presbiopia.

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39 Miopia Bulbo do olho mais longo do que o normal Imagem converge antes da retina Objetos distantes sem nitidez Enxerga bem objetos próximos Correção é feita com lentes divergentes

40 Miopia

41 Hipermetropia Bulbo do olho mais curto do que o normal Imagem se forma depois da retina Dificuldade de enxergar objetos próximos Enxerga bem objetos distantes Correção é feita com lentes convergentes

42 Hipermetropia

43 Astigmatismo: Curvatura ovalada da córnea, ao invés de esférica, causando visão distorcida. Presbiopia: Vista cansada. Pode surgir com o passar dos anos. Daltonismo: Deficiência na visão das cores. Em grau mais severo, enxergam apenas preto e branco.

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50 Instrumentos Ópticos Na tentativa de melhorar os mecanismos de visão, o ser humano criou instrumentos capazes de nos tornar aptos a enxergar além do que os olhos conseguem ver...

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52 Ilusões de Óptica

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