Fís 38- Ondas

Conceito de onda

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• Quando uma pessoa sacode bruscamente a corda para cima e, em seguida, para baixo, é originada uma sinuosidade que se movimenta ao longo da corda, no sentido da outra pessoa. Isso ocorre porque se trata de um meio elástico, isto é, um meio que, sofrendo uma modificação, tende a retornar à sua posição inicial. Não há transporte de matéria.
• Essas são características fundamentais de todas as ondas que ocorrem na natureza.
• Podemos, então, enunciar: "Uma onda transfere energia de um ponto a outro sem o transporte de matéria entre os pontos".

Conceito de onda

• Em relação à direção de propagação da energia nos meios materiais elásticos, as ondas são classificadas em:
• -Unidimensionais: quando se propagam numa só direção, como numa corda;
• -Bidimensionais: quando se propagam ao longo de um plano, como na superfície da água;
• -Tridimensionais: quando se propagam em todas as direções, como ocorre com as ondas sonoras no ar atmosférico.

Natureza das ondas

• *Mecânicas;
• *Eletromagnéticas.

*Mecânicas

• Ondas mecânicas são aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material. Sendo assim, podemos afirmar: "As ondas mecânicas não se propagam no vácuo".
• As ondas numa corda e na superfície da água são exemplos de ondas mecânicas. Outro exemplo muito importante de ondas dessa natureza são as ondas sonoras, que se propagam nos gases (como o ar), líquidos e sólidos.

*Eletromagnéticas

• As ondas eletromagnéticas são aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes, como, por exemplo, elétrons oscilando na antena transmissora de uma estação de rádio ou TV. Elas não necessitam obrigatoriamente de um meio material para se propagarem. Assim: "As ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo e em certos meios materiais".
• A luz emitida por uma lanterna, as ondas de rádio, as micro-ondas, os raios X e os raios γ são exemplos de ondas eletromagnéticas.

Tipos de onda

• *Ondas transversais;
• *Ondas longitudinais.

*Ondas transversais

• Ondas que se propagam uma corda e ondas eletromagnéticas são exemplos de ondas transversais.
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*Ondas longitudinais

• O som se propaga nos gases e nos líquidos por meio de ondas longitudinais.
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Reflexão de pulsos

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• Legenda: Ocorre quando um pulso atinge a extremidade de uma corda e, quando ele retorna, propaga-se de volta para a fonte.

Refração de pulsos

Ondas periódicas

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• Legenda: λ = comprimento de onda.

Ondas periódicas

• A frequência de uma onda é sempre igual à frequência da fonte que a emitiu. A velocidade das ondas mecânicas, como as que se propagam ao longo de uma corda tensa, não depende da frequência das ondas que se propagam.

Função de onda

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• Legenda: Outros tipos de ondas periódicas: (a) onda quadrada; (b) onda dente-de-serra.

Concordância e oposição de fase

• A distância CC' é igual ao comprimento de onda λ, assim como a distância VV'. Diz-se que os pontos C e C' oscilam em concordância de fase, o mesmo sucedendo com os pontos V e V'. Os pontos P, P' e P'' estão com concordância de fase, valendo PP' = λ e PP'' = 2λ.
• Os pontos C e V, assim como C e V', oscilam em oposição de fase.
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Refração de ondas

• A onda se propaga com maior velocidade na região mais profunda da água. Esse fenômeno é frequentemente observado com as ondas do mar em uma praia.

Difração de ondas

Polarização das ondas

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• Legenda: Quando as oscilações de todas as partes de um meio estão em um mesmo plano, diz-se que a onda é polarizada. Somente ondas transversais podem ser polarizadas.

Polarização das ondas

Polarização das ondas

Polarização das ondas

Observação

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• As ondas p apresentam maior velocidade e menor intensidade que as ondas s.