Trabalho sobre ondulatória, Resumos de Física

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Isabella Basso

AUTOMAÇÃO 201

TRABALHO DE FÍSICA

i

• Ondulatória Sumário
  • Definição
  • Classificação de Ondas
    • Quanto à natureza:
    • Quanto à direção de vibração:
    • Quanto à direção de propagação:
  • Componentes de uma Onda
    • Amplitude
    • Comprimento de Onda
    • Período e Frequência da Onda
    • Velocidade da Onda
• Fenômenos Ondulatórios
  • Reflexão
  • Refração
  • Difração
  • Interferência
• Ondas Eletromagnéticas
  • O que são?
  • Propriedades das ondas eletromagnéticas
  • O espectro eletromagnético
• Referências

Comprimento de Onda

Expressamos pela letra 𝜆 a distância entre duas partes consecutivas de uma onda.Hz

Período e Frequência da Onda

O período da onda (𝑇) é o tempo decorrido entre duas partes consecutivas de uma onda passando por um

determinado ponto. A frequência expressa a quantidade de partes consecutivas de uma onda que passa por

um determinado ponto por unidade de tempo. Podemos relacionar período e frequência pela seguinte

equação:

Onde fica evidente a relação inversamente proporcional entre as grandezas.

A unidade adotada para frequência no SI é o hertz (𝐻𝑧) que utiliza como base o segundo, nomeada em

homenagem ao físico alemão Heinrich Rudolf Hertz , o primeiro cientista a demonstrar a existência das ondas

eletromagnéticas.

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Velocidade da Onda

A partir da equação de movimento retilíneo uniforme podemos encontrar uma equação geral para a

velocidade das ondas:

Usando um período de onda como referência podemos substituir ∆𝑠 por 𝜆 e ∆𝑡 por 𝑇:

Como 𝑇 =

1

𝑓

temos que:

Essa equação é conhecida como equação fundamental da ondulatória.

4

(Contributors, Hertz - Wikipedia, s.d.) (Contributors, Heinrich Hertz - Wikipedia, s.d.)

Fenômenos Ondulatórios

Reflexão

A reflexão de uma onda ocorre quando a onda

encontra um obstáculo em seu trajeto. Como a

velocidade de uma onda é determinada apenas

pelo meio em que se propaga, a onda refletida terá

a mesma velocidade da onda incidente. Além

disso, o ângulo de incidência deve ser igual ao

ângulo de reflexão.

Refração

A refração ocorre quando uma onda passa a

fronteira de separação de dois meios, ocorrendo

dessa forma a mudança de velocidade da onda, e

podendo ou não ocorrer mudança da direção da

propagação.

Além disso a refração obedece a lei de Snell:

1

∙ sen(𝑖) = 𝑛

2

∙ sen (𝑟)

Sabendo que o índice de refração n de um meio pode ser escrito

como a razão entre a velocidade da onda no vácuo pela velocidade

da onda no meio, temos que:

1

∙ sen(𝑖) =

2

∙ sen(𝑟) →

sen(𝑖)

sen(𝑟)

1

2

Como 𝑣 = 𝜆 ∙ 𝑓, temos:

sen

sen

1

2

1

2

Difração

A difração ocorre quando uma onda encontra uma fenda ou um obstáculo. As ondas têm a propriedade de

contornar os obstáculos e fendas. Na difração, a energia não se distribui igualmente em todas as direções.

Quanto menor o comprimento de

onda em relação ao tamanho da

fenda ou obstáculo (d), menor será

a capacidade da onda de contorná-

los.

5

(enem, s.d.)

Ondas Eletromagnéticas

O que são?

As ondas eletromagnéticas foram descritas matematicamente pelo físico escocês James Clerk Maxwell no

século XIX. Ele se baseou nas equações dos cientistas: Coulomb, Ampere, Gauss e Faraday, dando a elas uma

nova visão e formando um conjunto de quatro equações que demonstram a interação entre o campo elétrico

e campo magnético e suas relações com a voltagem e a corrente elétrica. Estas equações passaram a ser

conhecidas como equações de Maxwell e são a base do eletromagnetismo. Maxwell também provou que a luz

é uma onda eletromagnética e que todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com a velocidade

da luz (𝑐 = 3 ∙ 10

8 𝑚

). Todas estas contribuições, o tornaram tão importante para o eletromagnetismo,

quanto Isaac Newton é para a mecânica.

Propriedades das ondas eletromagnéticas

Algumas propriedades podem ser observadas em todos as ondas eletromagnéticas, independente da forma

como estas ondas foram criadas, são elas:

• Os campos elétrico e magnético são perpendiculares à direção de propagação da onda;
• O campo elétrico é perpendicular ao campo magnético;
• Os campos variam sempre na mesma frequência e estão em fase.

Veja que enquanto o campo magnético (𝐵) se propaga na direção 𝑧, o

campo elétrico (𝐸) se propaga na direção 𝑦. Já a onda segue na

direção 𝑥 todas perpendiculares entre si.

O espectro eletromagnético

No espectro eletromagnético podemos encontrar o intervalo

completo de todas os possíveis comprimentos de onda de

radiação eletromagnética. Nele estão representadas as

ondas de rádio de grandes comprimentos de onda, e consequentemente baixas

frequências, até os raios gama, que possuem altíssima energia e frequência.

6

(Mendes, s.d.)

Referências

Contributors, W. (s.d.). Heinrich Hertz - Wikipedia. Fonte: Wikipedia:

https://en.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Hertz

Contributors, W. (s.d.). Hertz - Wikipedia. Fonte: Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Hertz

enem, b. d. (s.d.). Fenômenos Ondulatórios - blog do enem. Fonte: blog do enem:

https://blogdoenem.com.br/fenomenos-ondulatorios-fisica-enem/

Física, S. (s.d.). Componentes de uma Onda - Só Física. Fonte: Só Física:

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao2.php

Hewitt, P. G. (2015). Vibrações e Ondas. Em P. G. Hewitt, Física Conceitual (p. 357). bookman.

Mendes, M. (s.d.). Ondas eletromagnéticas - Brasil Escola. Fonte: Brasil Escola:

https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm

Silva, D. C. (s.d.). Ondulatória - Mundo Educação. Fonte: Mundo Educação.