1) O documento discute o conceito de ondas, classificando-as como mecânicas ou eletromagnéticas e explicando suas características como amplitude, comprimento de onda, frequência e velocidade. 2) Fenômenos como reflexão, refração e difração são explicados, assim como o princípio da superposição que causa interferência e ondas estacionárias. 3) Ressonância em tubos abertos e fechados é tratada, assim como conceitos relacionados a som como altura, intensidade e aplicações do ultra

1. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO
PROGRAMA SUPLEMENTAR FOCO VESTIBULAR
FÍSICA AULA 9

2. Afinal, o que é uma ONDA?!

3. •Perturbação denomina-se pulso;
•O movimento do pulso denomina-se onda;
•Toda onda possui uma fonte;
Finalidade das ONDAS:
TRANSPORTAR ENERGIA SEM PROPAGAR
MÁTERIA.

4. Classificação das Ondas
Direção/Forma
Natureza
•Ondas transversais:
•Ondas mecânicas: Vibração perpendicular á
Necessitam de um meio direção de propagação
material
•Ondas longitudinais:
Vibração e propagação
•Ondas eletromagnéticas: na mesma direção
Não necessitam de um (Unidimensionais, Bidim
meio material ensionais, Tridimensiona
is)

5. Ondas Eletromagnéticas
• A onda envolve a
oscilação de campos
elétricos e
magnéticos, dizemos
que é uma onda
eletromagnética.
• As ondas
eletromagnéticas são
classificadas de
acordo com sua
freqüência. Veja o
esquema ao lado.

6. EXEMPLOS
Mecânica: Eletromagnética:
Som; ondas em uma Luz; ondas de rádio ou tv;
corda ou uma raios x, micro-
mola, ondas na ondas, etc.
superfície de
líquidos, etc.

7. OBSERVAÇÕES
 A natureza do som é mecânica, sendo
assim, não se propaga no vácuo.
 A natureza da luz é
eletromagnética, portanto, se propaga no
vácuo.

8. EXEMPLOS
Transversais: Longitudinais:
Onda em uma mola.
Todas as ondas
eletromagnéticas, on
das em uma
corda, etc.

9. Mistas
 São ondas em que a vibração ocorrem em
mais de uma direção mas sempre formando
movimentos que acompanham a direção de
propagação.
Exemplo: Onda no mar.

10. Elementos de uma Onda
AMPLITUDE:
CRISTAS E
VALES:

11. Comprimento de Onda ( )
Corresponde a distância entre duas cristas
consecutivas ou dois vales consecutivos

12. Elementos de uma Onda
Frequência (f): É o número de vibrações em um
determinado intervalo de tempo.
Onde: n é o número de vibrações
e Δt é o intervalo de tempo.
Período (T): quantidade de tempo correspondente a
uma vibração completa. Portanto tenho que Δt=T e
n=1

13. Velocidade propagação (v)

14. Fenômenos
 Reflexão: Ocorre quando uma onda retorna ao
meio de origem, após sua incidência.
Quando extremidade fixa, ocorre inversão de fase.
Quando extremidade móvel, a fase segue a mesma.

15. Fenômenos
 Refração: quando uma onda passa de um meio
de menor densidade (μ1) para outro de maior
densidade (μ2).
fA fB
VA VB
A B

16. Fenômenos
 Difração: A onda “contorna” obstáculos. Normalmente
isto ocorre quando as dimensões dos obstáculos ou
fendas são iguais ou menores que a ordem de
grandeza do comprimento de onda.
 Interferência: Quando há suposições de ondas de
mesma natureza

17. Princípio da Superposição
http://www.eserc.stonybrook.edu/ProjectJava/WaveInt/index.html
 Duas ou mais ondas se propagam simultaneamente
num mesmo meio, ocorre o princípio da superposição
de ondas;
 duas ondas com a mesma amplitude, o mesmo
comprimento e a mesma fase; a diferença de fase
entre elas é zero. Nesse caso, a interferência é
chamada de construtiva;
 as duas ondas têm uma diferença de fase de meio
onda. Isso faz com que um alto de uma delas coincida
com um baixo da outra.
Acontece, então, uma interferência destrutiva.

18. Ondas estacionárias
Na superposição de duas ondas de mesma
frequência, mesma amplitude, mesmo comprimento de
onda, mesma direção e sentidos opostos
As perturbações se contrapõem
Sistemas Vibrantes: Cordas vibrantes

19. Corda fixa em ambas extremidades

20. Tubo sonoro aberto de ambos lados

21. RESSONÂNCIA
•Quando a frequência de vibração da fonte for igual ou
aproximadamente igual á frequência natural do tubo
ocorre a ressonância.
•Fração da energia do vibrador é transformada em
energia sonora aumentando a amplitude das vibrações
com frequências próximas da fonte.
http://youtu.be/dvRHK4yA8rc

22. RESSONÂNCIA: Tubo fechado em uma
extremidade
4L1
v v
f
4L1
m
Lm
4
m= 1, 3, 5 e 7

23. SOM
movimento das moléculas muda densidade,
diferenças de densidade  diferenças de
pressão movimento das moléculas.
Amplitude de som : 2 10-10 bar para 0 decibel
Intensidade =10log10(I/Iref)= 20log(P/Pref) [db]
60 db é normal, 150 db dói.

24. Infrasom Ultrasom
20Hz 20kHz
Frequência f

25. A altura do som
• A altura do som está ligada
unicamente à sua freqüência;
• É a qualidade pela qual um
som grave se distingue de um
som agudo;
Som baixo frequência baixa
som grave
Som alto frequência alta
som agudo

26. O ultra-som é refletido de cada
interface e o tempo de retorno do
eco dependerá da profundidade a
qual ocorreu a interface.
L = vt