Ondas Mecânicas: Amplitude, Comprimento de Onda, Frequência, Velocidade e Ressonância, Slides de Física para Ensino Médio

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Física

Professora Alessandra

Habilidade Caracterizar ondas mecânicas (por meio dos conceitos de amplitude, comprimento de onda, frequência, velocidade de propagação e ressonância) a partir de exemplos de músicas e de sons cotidianos.

Os fenômenos ondulatórios dizem

respeito a comportamentos específicos

das ondas ao encontrarem um obstáculo,

superfície ou meio diferente do qual ela

estava antes. Eles ocorrem para qualquer

tipo de onda, mas é mais comum

estudarmos com as ondas de luz visível.

Fenômenos Ondulatórios

1. REFLEXÃO

A reflexão ocorre quando a onda esbarra em um objeto sólido e volta para o mesmo meio. Nessa situação, sua velocidade, frequência e comprimento permanecem da mesma forma. Além disso, em virtude da primeira lei da reflexão, sabemos que o ângulo das ondas que incidem é o mesmo que das ondas que refletem. Fenômenos Ondulatórios

Quando uma onda em uma corda incide sobre um obstáculo fixo (como uma parede), seu pulso é forçado pelo obstáculo a se inverter. No entanto, se a onda incidir sobre um obstáculo móvel (que possa se mover livremente, sem atritos, se for um caso ideal), seu pulso não encontra resistência, refletindo sem sofrer inversão. Reflexão em Cordas

Fenômenos Ondulatórios

2. REFRAÇÃO A refração ocorre quando a onda atravessa um meio diferente e é desviada. Cada meio possui uma dificuldade diferente de passagem da onda. Como há a mudança de meio, sua velocidade, direção e comprimento de onda mudam, mas sua frequência permanece a mesma (pois só depende da fonte que emite a onda).

Quando uma onda se propaga em uma corda e incide sobre uma corda mais densa, parte da onda é refletida e parte é refratada. Na situação contrária, em que uma onda se propaga em uma corda e incide sobre outra menos densa, a parte refletida não sofre inversão de fase, já que é como se ela estivesse incidindo sobre um obstáculo móvel. Refração em Cordas

3. POLARIZAÇÃO

A polarização ocorre quando a onda é orientada em apenas uma direção. Isso ocorre quando a onda (que pode estar em diversas direções) passa por um polarizador e começa a vibrar na mesma direção do polarizador. Somente ondas transversais (que possuem a direção de propagação diferente da direção de vibração) podem ser polarizadas, devido à variação da amplitude. Fenômenos Ondulatórios

4. DISPERSÃO

Ligada diretamente à velocidade de propagação de uma onda, a dispersão acontece quando várias ondas com velocidades diferentes se unem e geram uma onda única alterando a sua velocidade de propagação. A dispersão acontece com as ondas luminosas, como quando a luz branca é destrinchada nos outros feixes de cores ao esbarrar em objetos como primas de vidro. Fenômenos Ondulatórios

5. DIFRAÇÃO

A difração ocorre quando a onda encontra um obstáculo e consegue propagar-se através de uma abertura ou contornando o obstáculo. Embora a onda consiga atravessar o obstáculo, a quantidade de energia da onda se perde no processo. Fenômenos Ondulatórios

6. INTERFERÊNCIA

A interferência ocorre quando a onda esbarra em outra onda. Há dois tipos de interferências: construtiva e destrutiva. Na interferência construtiva , ondas com a mesma fase se combinam, formando uma onda de maior amplitude. Na interferência destrutiva , ondas com fases diferentes e frequências próximas se subtraem, anulando-se. Fenômenos Ondulatórios

7. RESSONÂNCIA

Quando a frequência de uma onda coincide com uma das frequências naturais de um corpo, essa onda faz com que o corpo vibre em amplitudes cada vez maiores. Damos e esse fenômeno o nome de ressonância. Em alguns casos, a ressonância faz com que um corpo vibre em amplitudes tão altas que sua estrutura não é capaz de suportar, ou seja, ele pode se romper. Fenômenos Ondulatórios

FIXANDO!

1) Alguns cinemas apresentam uma tecnologia em que as imagens dos

filmes parecem tridimensionais, baseada na utilização de óculos 3D. Após

atravessar cada lente dos óculos, as ondas luminosas, que compõem as

imagens do filme, emergem vibrando apenas na direção vertical ou

apenas na direção horizontal. Com base nessas informações, o

funcionamento dos óculos 3D ocorre por meio do fenômeno ondulatório

de:

a) difração.

b) dispersão.

c) reflexão.

d) refração.

e) polarização.

FIXANDO!

2) As ondas contornam obstáculos. Isto pode ser facilmente comprovado

quando ouvimos e não vemos uma pessoa situada em uma outra sala,

por exemplo. O mesmo ocorre com o raio luminoso, embora este efeito

seja apenas observável em condições especiais.

O fenômeno acima descrito é chamado de:

a)difusão

b)dispersão

c)difração

d)refração

e) reflexão