Física II. Capítulo 04 Ondas. Técnico em Edificações (PROEJA) Prof. Márcio T. de Castro 22/05/2017

Transcrição

1 Física II Capítulo 04 Ondas Técnico em Edificações (PROEJA) 22/05/2017 Prof. Márcio T. de Castro

2 Parte I 2

3 Ondas Ondas: é uma perturbação no espaço, periódica no tempo. 3

4 Classificação quanto à Natureza Ondas Mecânicas: é a propagação de energia mecânica através de partículas de um meio material, sem que essa partículas sejam transportadas (nunca se propaga no vácuo). Ex: som, ondas em cordas, ondas na água. 4

5 Classificação quanto à Natureza Ondas Eletromagnéticas: constituem um conjunto de dois campos, um elétrico e outro magnético, que se propagam no vácuo com velocidade aproximada de km/s. 5

6 Classificação quanto à direção de Propagação Ondas Longitudinais: são ondas mecânicas que produzem perturbações nas partículas do meio material na mesma direção em que as ondas se propagam. Ex: ondas em uma mola. 6

7 Classificação quanto à direção de Propagação Ondas Transversais: são ondas em que as vibrações ocorrem perpendicularmente à direção de propagação. Ex: ondas eletromagnéticas. 7

8 Classificação quanto à direção de Propagação Ondas Mistas: são ondas mecânicas constituídas de vibrações transversais e longitudinais simultâneas. Ex: som se propagando em um meio sólido. 8

9 Classificação quanto à Dimensão Ondas unidimensionais: são aquelas que se propagam em uma única dimensão. Ex: ondas em cordas. Ondas bidimensionais: propagam-se em duas dimensões (plano). Ex: ondas em superfície de líquidos. Ondas tridimensionais: propagam-se em três dimensões (espaço). Ex: ondas luminosas e ondas sonoras no ar. 9

10 Elementos da Onda Frente de Onda: é a fronteira entre a região já atingida pela onda e a região não atingida. Raio de Onda: é uma linha orientada que indica a direção e o sentido de propagação das ondas num meio. 10

11 Parte II 11

12 Onda Periódica Onda Periódica: sucessão de pulsos que se repete sempre da mesma forma, em um mesmo intervalo de tempo. Fonte: agente responsável pela geração das ondas. 12

13 Grandezas Físicas Comprimento de Onda (λ): é a distância entre duas cristas sucessivas (ou dois vales sucessivos). Unidade (SI): metro (m). Amplitude (A): é a distância da posição da corda em repouso a crista (ou vale). 13

14 Grandezas Físicas Frequência (f): indica o número de revoluções por unidade de tempo. Unidade (SI): hertz (Hz). Período (T): é o tempo gasto para produzir uma oscilação completa. Unidade (SI): segundo (s). f = 1 T 14

15 Grandezas Físicas Velocidade de Propagação da Onda: é a medida da rapidez com a qual a onda repete o seu padrão e depende do meio. Unidade (SI): metro por segundo (m/s). v= λ f v = λ T 15

16 Grandezas Físicas Ex: uma onda periódica produzida numa corda tem frequência de 20 Hz e comprimento de onda de 2 m. Calcule sua velocidade. 16

17 Parte III 17

18 Fenômenos Ondulatórios Reflexão: onda que se propaga num meio e após incidir num segundo meio de características diferentes, volta a se propagar no meio original. 1ª Lei da Reflexão: o raio incidente, o raio refletido e a reta normal estão contidos num mesmo plano. 2ª Lei da Reflexão: ângulo de incidência i é igual ao ângulo de reflexão r (i=r). 18

19 Fenômenos Ondulatórios Refração: a passagem de uma onda de um meio para outro, de características diferentes. 1ª Lei da Refração: o raio incidente, o raio refletido e a reta normal estão contidos num mesmo plano. 2ª Lei da Refração (Lei de Snell): sen sen θ θ v = = v λ λ

20 Fenômenos Ondulatórios Superposição: perturbação resultante igual à soma das perturbações individuais de cada onda. Interferência Construtiva: superposição em que o pulso resultante é a soma dos pulsos individuais. Interferência Destrutiva: superposição em que o pulso resultante é a subtração dos pulsos individuais. 20

21 Fenômenos Ondulatórios Princípio da Independência da Propagação Ondulatória: após a superposição, os pulsos continuam suas propagações normalmente. 21

22 Fenômenos Ondulatórios Batimento: obtido pela superposição de ondas periódicas de frequências ligeiramente diferentes e de mesma amplitude. 22

23 Fenômenos Ondulatórios Ondas Estacionárias: é a configuração resultante de superposição de duas ondas indênticasque se propagam na mesma direção e em sentidos opostos. 23

24 Fenômenos Ondulatórios Ressonância: sistema físico que recebe excitações periódicas numa frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração e, com essa energia, o sistema passa a vibrar com amplitudes cada vez maiores. 24

25 Fenômenos Ondulatórios Difração: encurvamento sofrido por seus raios quando a onda encontra obstáculos à sua propagação. 25

26 Fenômenos Ondulatórios Polarização: ocorre quando uma onda transversal é filtrada, permitindo apenas a passagem de vibrações que ocorrem em uma única direção previamente estabelecida. 26