Prof. Douglas Lima. Física

Transcrição

1 Física

2 Índice Conceito de onda Classificação das ondas Elementos de uma onda Período e frequência de uma onda

3 Conceito de ondas

4 Classificação da onda quanto à natureza

5 Classificação da onda quanto à forma

6 Classificação da onda quanto à direção de propagação

7 Elementos de uma onda

8 Período e Frequência Período(T): É o tempo necessário para um fenômeno(cíclico) se repetir. Exemplo: A roda do carro demora 2 segundo para completar uma volta. Frequência(f): É o numero de fenômenos(cíclicos) que se repete por unidade de tempo. Exemplo: A roda do carro da 10 voltas por segundo. -Relação entre período e frequência T = 1 f f = 1 T A unidade de medida no S.I (Sistema Internacional) de frequência é Hertz(Hz) que significa 1/s ou s -1 (inverso de segundo). -Exemplo: O pneu de uma bicicleta da 10 voltas por segundo, qual será o seu período? R: Sendo f=10 Hz, assim podemos escrever T = 1/f = 1/10 = 0,1 s

9 Velocidade de propagação de uma onda Podemos definir a velocidade propagação de uma onda como: v = λ. f v = λ T

10 Exemplo (U. F. Alfenas-MG) A figura representa onda senoidal de 5 Hz de frequência que se propaga ao longo de uma corda. A velocidade de propagação da onda é: De acordo com a figura, temos: a) 50 cm/s b) 200 cm/s c) 8 cm/s d) 2 cm/s e) 28 cm/s Sendo assim: Alternativa b

11 Exercícios

12 A figura abaixo mostra o gráfico de um movimento harmônico simples. Analisando a figura, determine: a) A frequência em hertz. b) A amplitude. c) A velocidade de propagação

13 U.Católica-DF Como a da luz, a propagação do som também é de caráter ondulatório. Muito de nossa percepção do mundo em redor se deve ao sentido da audição. O aparelho auditivo humano normal é capaz de perceber ondas numa faixa de 20,0 Hz até 20,0 khz (as ondas nessa faixa constituem o que chamamos som); esse tipo de onda se propaga no ar, a uma temperatura de 20,0 C, com uma velocidade de 340 m/s. Escreva V para as afirmativas verdadeiras ou F para as afirmativas falsas, abaixo relacionadas. ( ) A luz e o som têm o módulo de sua velocidade de propagação aumentado quando passam da água para o ar. ( ) Por se tratar de uma onda transversal, a luz não pode ser polarizada. ( ) No ar, a 20,0 C, o comprimento de onda do som mais agudo que o ouvido humano pode perceber mede 17,0 m. ( ) Uma onda longitudinal, com comprimento de onda de 2, m, propagando-se no ar, a 20 C, pode ser considerada como um ultrassom.

14 Sobre as ondas indique as afirmação como verdadeiras V e falsas F: ( ) Para uma onda que se propaga em um certo meio, quanto maior o comprimento de onda, menor é a frequência. ( ) A direção da propagação de uma onda não se altera quando ela passa obliquamente de um meio para outro. ( ) As cordas de uma harpa possuem comprimentos diferentes, para emitirem notas diferentes, e quanto maior o comprimento da corda, mais agudo será o som. ( ) A sensação sonora é estimulada em nossos ouvidos por uma onda transversal cuja frequência está compreendida entre 20 Hz e Hz. ( ) Uma onda sonora se propaga no ar (Var = 340 m/s), cujo comprimento de onda é λ = 4 m, é um infra-som.

15 Fuvest-SP Uma onda eletromagnética propaga-se no ar com velocidade praticamente igual à da luz no vácuo (c = 3 x 10 8 m/s), enquanto o som propaga-se no ar com velocidade aproximada de 330 m/s. Deseja-se produzir uma onda audível que se propague no ar com o mesmo comprimento de onda daquelas utilizadas para transmissões de rádio em frequência modulada (FM) de 100 MHz (100 x 10 6 Hz). A frequência da onda audível deverá ser aproximadamente de: a) 110 Hz b) 1033 Hz c) Hz d) 10 8 Hz e) 9 x Hz

16 Fuvest-SP Considerando o fenômeno de ressonância, o ouvido humano deveria ser mais sensível a ondas sonoras com comprimentos de onda cerca de quatro vezes o comprimento do canal auditivo externo, que mede, em média, 2,5 cm. Segundo esse modelo, no ar, onde a velocidade de propagação do som é 340 m/s, o ouvido humano seria mais sensível a sons com frequências em torno de a) 34 Hz b) 1320 Hz c) 1700 Hz d) 3400 Hz e) 6800 Hz UFSE Com uma régua, bate-se na superfície da água de um tanque, de 0,25 s em 0,25 s, produzindo-se uma onda de pulsos retos, tal que a distância entre suas cristas consecutivas seja de 10 cm. A velocidade de propagação da onda, na situação descrita, em m/s, vale a) 25 b) 4,0 c) 2,5 d) 1,0 e) 0,40

17 (MACK-SP) Um menino na beira de um lago observou uma rolha que flutuava na superfície da água, completando uma oscilação vertical a cada 2 s devido à ocorrencia de ondas. Esse menino estimou como sendo 3 m a distância entre duas cristas consecutivas. Com essas observações, o menino concluiu que a velocidade de propagação dessas ondas era de: a) 0,5 m/s b) 1,5 m/s c) 6,0 m/s d) 1,0 m/s e) 3,0 m/s