FENÔMENOS ONDULATÓRIOS

Colégio Estadual Dom Helder CâmaraFísica - 3º Ano

Prof.(a) Cristiane Barbosa Pinheiro de Oliveira2014

Adaptado de Professor Ilan Rodrigueshttp://slideplayer.com.br/slide/1670182/

1. REFLEXÃONa reflexão, a onda mantém suas características.

Velocidade(v), Comprimento de Onda(λ) e a Frequência(f), se mantém constante.

REFLEXÃO EM CORDAS Ondas, propagam-se, e se há vinculo imposto

na sua parte terminal o seu comportamento é assim:

Extremo Fixo.Observa-se a inversãoda fase da onda refletida.

Se não há vinculo imposto na sua parte terminal o seu comportamento é assim:

Extremo Livre.Sem inversão da fase da onda refletida.

Reflexão de um pulso numa corda

Quando um pulso, propagando-se numa corda, atinge sua extremidade, pode retornar para o meio em que estava se propagando. Esse fenômeno é denominado reflexão.

Essa reflexão pode ocorrer de duas formas:

Extremidade fixa   Se a extremidade é fixa, o pulso sofre reflexão com inversão de fase, mantendo todas as outras características.

Extremidade livre Se a extremidade é livre, o pulso sofre reflexão e volta ao mesmo semi-plano, isto é, não ocorre inversão de fase.

Consiste na onda mudar de velocidade (e de comprimento de onda) ao passar de um meio de propagação para outro. Importa destacar que a frequência (e o período) mantém-se invariáveis.

REFRAÇÃO

REFRAÇÃO EM CORDASQuando há mudança na propriedade do meio de propagação de uma onda também temos fenômenos de reflexão mas com inversão de fase.

Meio de densidade A. Meio de densidade B.

Observa-se INVERSÃO da fase da onda refletida.

Densidade de A < Densidade de BDensidade de A > Densidade de B

Observa-se a NÃO inversão da fase da onda refletida.

LEI DE SNELL

1

2

1

2

2

1

V

Vsenisenr

n

n

A frequência da onda permanece constante na refração

1) Uma onda periódica propaga-se em uma corda A, com velocidade de 40 cm/s e comprimento de onda 4 cm. Ao passar para uma corda B, sua velocidade passa a ser 30 cm/s. Determine:

a)    o comprimento de onda no meio B b)    a frequência da onda

TESTANDO O CONHECIMENTO!

Condição: abertura ~ comprimento de onda

DIFRAÇÃO

Propriedade da onda contornar obstáculosPropagação Retilínea Desvios da Propagação

Retilínea: Difração

Tsunami

INTERFERÊNCIAQuem nunca viu (ao menos na TV) e ficou deslumbrado com o surf nas grandes ondas do mar caribenho?

Na verdade um dos fatores que mais influenciam no enorme tamanho das belas, fascinantes e muito perigosas, ondas do mar, nada mais é do que o fenômeno da sobreposição de ondas (interferências construtivas). Sempre que ocorre uma sobreposição de ondas, dizemos que está acontecendo uma interferência entre elas

INTERFERÊNCIA

Na verdade um dos fatores que mais influenciam no enorme tamanho das belas, fascinantes e muito perigosas, ondas do mar, nada mais é do que o fenômeno da sobreposição de ondas (interferências construtivas). Sempre que ocorre uma sobreposição de ondas, dizemos que está acontecendo uma interferência entre elas

INTERFERÊNCIA

A = A1 + A2 A = A1 - A2

onda 1

Onda 2

Onda resultante

Quando duas ondas estão no mesmo lugar, o distúrbio resultante é a soma dos dois distúrbios individuais

Quando duas ondas estão no mesmo lugar, o distúrbio resultante é a soma dos dois distúrbios individuais

• Princípio de superposiçãoPrincípio de superposição

Interferência Construtiva

x

They are in phase. Constructive interference

Amplitude Resultante

Interferência Destrutiva

They are out of phase.

Destructive interference

Polarização de ondas é o fenômeno no qual uma onda transversal, vibrando em várias direções, tem uma de suas direções de vibração selecionada, enquanto as vibrações nas demais direções são impedidas de passar por um dispositivo, denominado polarizador.

A polarização é um fenômeno exclusivo das ondas transversais, não podendo ocorrer com as ondas longitudinais. Assim, as ondas luminosas, que são transversais, podem ser polarizadas, ao contrário das ondas sonoras, que não se polarizam, por serem longitudinais.

POLARIZAÇÃO

ANOTE!!!!!!! Polarização

Ondas podem ser transversais:

Ondas eletromagnéticas são transversais:

Ondas transversais exibem o fenômeno de polarizaçãolinear que quando combinadas podem gerar ondas circularmente polarizadas.

Aqui vemos a luz sendo polarizada através de dois óculos escuros.

Ressonância:

Quando um sistema vibrante é submetido a uma série periódica de impulsos cuja frequência coincide com a frequência natural do sistema, a amplitude de suas oscilações cresce gradativamente, pois a energia recebida vai sendo armazenada

Exemplo de Ressonância:

A Queda da Ponte de Tacoma

Exemplo de Ressonância:

Ponte de Tacoma vibrando no modo longitudinal e torsionalFonte: http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/ressonancia/ressonancia6.htm

Exercícios1. As ondas produzidas na superfície da água podem ser caracterizadas através:

a) do seu comprimento de onda;

b) de seu período;

c) de sua amplitude;

d) dos três elementos acima citados;

2. Distância que vai do eixo médio da onda até uma crista:a) amplitude; b) timbre; c) período; d) ressonância;

Exercícios3. Ondas que vibram na mesma direção em que se propagam:a) transversais; b) longitudinais;c) oblíquas; d) perpendiculares;

4. A propagação de ondas envolve, necessariamente:

a) transporte de matéria e energia;

b) transformação de energia;

d) movimento de matéria;

c) produção de energia; e) transporte de energia;

Exercícios5. Quando uma pedra cai num lago tranquilo, formam-se ondas circulares. O fato de as ondas serem circulares é uma evidência de que:

a) as ondas transportam energia;

b) as ondas transportam matéria;

c) a velocidade de propagação das ondas é a mesma em todas as direções;

d) a velocidade de propagação das ondas depende da densidade da pedra;

Exercícios6. Dois homens conversam através de uma espessa parede de 3m de altura interposta entre eles. Este fato pode ser mais bem explicado pelo fenômeno de:

a) difração; b) refração; c) reflexão; d) reflexão total;

7. Qual das ondas citadas é longitudinal:

a) ondas em uma corda; c) ondas luminosas;

b) ondas na superfície da água; e) ondas sonoras;

d) ondas eletromagnéticas;

Exercícios8. Uma onda mecânica é dita transversal se as partículas do meio movem-se:

a) perpendicularmente a sua direção de propagação;

b) paralelamente à direção de propagação da onda;

c) transportando matéria na direção de propagação da onda;

d) com a velocidade da luz na direção de propagação da onda;

e) em movimento retilíneo e uniforme;

Exercícios9. A ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, ao receber impulsos periódicos do vento, entrou em vibração e foi totalmente destruída. O fenômeno que melhor explica esse fato é:

a) o efeito Doppler; b) a ressonância;

c) a interferência; d) a difração;

e) a refração;

Exercícios10. Em dias de clássicos futebolísticos que promovem grandes concentrações de populares, teme-se pela segurança do Estádio do Morumbi, em São Paulo, sobretudo nos momentos de gol. A alegria e o entusiasmo dos torcedores, geralmente manifestado por meio de pulos e batidas no chão, faz com que tida a estrutura do estádio vibre. Se essa vibração for mantida por muito tempo, pode levar partes da construção ou mesmo toda ela a desabar, ocasionando uma catástrofe. O fenômeno que melhor explica esse fato é:

a) difração b) interferência c) refração

d) ressonância e) polarização