ONDAS
O que é uma onda? Perturbação que se transmite de um ponto para o outro (que se propaga no espaço), transportando energia.
Ondas ONDAS Electromagnéticas mecânicas
Ondas Mecânicas Produzidas por perturbação num meio material Ex: uma onda na água, a vibração de uma corda de viola, a voz de uma pessoa(ondas sonoras), etc.
Ondas Electromagnéticas São produzidas por vibrações electromagnéticas que se propagam, tais como a luz, as ondas de rádio, as microondas.
Propagação As ondas electromagnéticas não precisam de um meio de propagação, logo podem propagar-se no vácuo. As ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar. As ondas propagam-se com uma determinada velocidade: Ex: a luz propaga-se no vazio com velocidade 300 000 000 m/s ; o som propaga-se no ar com velocidade 340 m/s d v = t
Quanto ao Meio... Unidimensional (onda numa corda) Bidimensional (onda num lago) Tridimensional (som)
Direcção de propagação ONDAS Ondas transversais A direcção de vibração é perpendicular à direcção de propagação da onda. Ondas longitudinais A direcção de vibração coincide com a direcção de propagação da onda. As ondas electromagnéticas são ondas transversais. As ondas ele As ondas sonoras são ondas longitudinais.
Onda Periódica Quando a fonte produtora da onda realiza um movimento oscilatório e periódico, a onda gerada é denominada Onda Periódica.
Características de uma onda As ondas, quer sejam transversais, quer sejam longitudinais, são caracterizadas pelas seguintes grandezas físicas: Amplitude; Comprimento de onda; Período; Frequência; Velocidade de propagação.
Características de uma onda Amplitude (A) é a distância de máximo afastamento da posição de equilíbrio. +A -A
Características de uma onda Comprimento de Onda (λ - Lambda) é a distância entre dois pontos consecutivos (em fase), por exemplo, duas cristas. Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metro (m). Crista Ventre
Características de uma onda Período (T)- É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa ou ciclo. Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em segundos (s).
Características de uma onda Frequência (f )- Corresponde ao número de oscilações completas ou ciclos produzidos em cada unidade de tempo. Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em hertz (Hz). É importante salientar que: um hertz corresponde à frequência de uma oscilação completa em cada segundo, f=1 Hz; a frequência de uma onda é determinada pela fonte emissora e não se modifica durante a sua propagação: a representação gráfica das ondas permite determinar as respectivas frequências.
Características de uma onda No intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem duas oscilações completas f=2 Hz. No intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem três oscilações completas f=3 Hz.
Características de uma onda Velocidade de propagação de uma onda (v ou c, no caso da luz)- É uma medida da rapidez de propagação da onda num determinado meio, dependendo deste. Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metros por segundo (m/s). Calcula-se pelo quociente entre a distância percorrida (d) e o intervalo de tempo ( t) que demora a percorrê-la: d λ v = v = = λ t T f
Velocidade de propagação de uma onda O som não se propaga no vazio; propaga-se melhor, regra geral, em materiais sólidos e depois em líquidos.
Ondas-Exercícios 1- Considera a seguinte representação esquemática de uma onda: Indica : a) A amplitude e o comprimento de onda desta onda b)a frequência desta onda, sabendo que a sua velocidade de propagação é de 200 m/s c)esta onda é uma onda transversal. Que relação existe entre a direcção de propagação e a direcção de vibração da perturbação inicial?
Ondas-Exercícios (resolução) a) Amplitude: 4 m ; Comprimento de onda(λ) : 2 m. b)cálculo da frequência v=λ x f f=v/λ =200/2=100 Hz c)são perpendiculares
SOM - Som: ondas sonoras que se propagam, sendo criadas por vibrações mecânicas em fontes sonoras. - As partículas não se movimentam! Colidem com as partículas vizinhas, efectuando a propagação da onda, através da transmissão de energia. Exemplos: vozes de pessoas, sons de instrumentos musicais, ruídos, ultra-sons.
Atributos do som Distinguimos diferentes sons pelos seus atributos: Intensidade, Altura, Timbre, Duração. Sons diferentes Pelo menos um dos atributos é Altura diferente
Atributos do som Intensidade Sons com amplitude elevada Sons com intensidade elevada (som forte) Sons com amplitude baixa Sons com intensidade pequena (som fraco) Duração tempo de emissão de uma onda por uma fonte sonora.
Atributos do som Timbre complexidade de um som composto por sons fundamentais.
Propagação de ondas sonoras Na sua propagação, as ondas sonoras podem sofrer: Reflexão(mudança de direcção ou de sentido das ondas sonoras, quando encontram um obstáculo). Refracção(passagem do som de um meio de propagação para outro, com mudança de direcção em geral). O eco, a reverberação e a ressonância são efeitos sonoros devido à reflexão do som. Eco
Propagação de ondas sonoras Sonar Como funciona? Mede-se o tempo que decorre desde o envio de um som até voltar a ouvirmos o eco. Através da expressão: 2d = v t determina-se a distância a que se encontra o objecto. Ecografia