Ondas 2012

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Ondas 2012

  1. 1. ONDAS
  2. 2. Propriedades Básicas• Onda NÃO é um pulso
  3. 3. • Onda É uma sequência de pulsos• Ex: onda estacionária
  4. 4. ONDA
  5. 5. Movimento Ondulatório Definição de Onda Na figura ao lado, é esquematizada uma onda ao atingir a cortiça. Ela fica flutuando na superfície da água, oscilando para cima e para baixo, sem variar a sua direção longitudinal. Esse movimento é devida a energia recebida da onda. Durante a propagação da onda, ocorre transporte de energia, não havendotransporte de matéria. Portanto, as ondas podem diferir em muitos aspectos, mas todas podem transmitir energia de um ponto a outro.
  6. 6. CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS Quanto a direção de vibração • AQuanto a do meio de propagação à direção vibração direção é perpendicular• Unidimensional: quando se propaga ao na corda, ondas dimensão de propagação (ondas longo de uma única Transversal:(ondas na corda);luminosas, ondas na água).• Bidimensionais: quando se propaga ao longo de uma superfície (ondas naágua); • A vibração do meio ocorre na mesma direção• Tridimensionais: quando se propaga (ondas sonoras). que a propagação no espaço (ondas sonoras, ondas Longitudinalluminosas).
  7. 7. Movimento OndulatórioClassificação das Ondas Transversal e Unidimensional Longitudinal e Unidimensional
  8. 8. Movimento Ondulatório Classificação das OndasTransversal e Bidimensional Tridimensional
  9. 9. CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS Quanto a Natureza da onda • produzida pela vibração (deformação) do meio material. (ondas na corda, ondas sonoras, ondas na água); Dependem Mecânicas do meio para se propagar. • Produzidas por variação dos campos elétrico e magnético (ondas de rádio, microondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios-x e raios-gama). Não dependem do meioEletromagnéticas para se propagar. http://www.pet.dfi.uem.br/animaco es/ondas/ondas002/index.html
  10. 10. ESPECTRO DE ONDASELETROMAGNÉTICAS Mesmo modo de vibração Mesma natureza Mesma velocidade c.
  11. 11. • (UnB – 1ºvestibular/2010)A partir do texto da questão anterior. A técnica empregada no espectroscópio que permite distinguir os elementos químicospresentes em uma estrela tem por prin-cípio fundamental as diferenças de :A. freqüências das radiações emitidas pelos vários elementos químicos existentes na estrela.B. velocidades de propagação das cores da radiação no trajeto da estrela à Terra.C. polarização da luz emitida por cada um dos elementos quími-cos que compõem a estrela.D. intensidade da radiação emitida por cada um dos elementos químicos que compõem a estrela.E. O índice de refração da lente utilizada no para difratar a luz da estrela.
  12. 12. ESPECTRO DE ONDAS SONORAS Animal Mínimo (Hz) Máximo (Hz) Elefante 20 10000 Pássaro 100 15000 Gato 30 45000 Cão 20 30000 Chimpanzé 100 30000 Baleia 40 80000 Aranha 20 45000 Morcego 20 160000 Tabela 1 – Gama de frequências que alguns animais conseguem ouvir
  13. 13. QUADRO SINTÓTICO Quanto a direção de 1.Longitudinal vibração 2. transversal 1.Unidimensional Ondas: É uma sequência de Quanto a direção de pulsos contínuos. Não 2.Bidimensional propagaçãotransportam matéria, apenas 3.tridimensional energia 1. Mecânicas Quanto a Natureza 2. eletromagnéticas
  14. 14. ESTUDO SISTEMÁTICO DE UMA ONDA
  15. 15. Propriedades Básicas Nós: pontos fixos que ficam entre dois pontos oscilantes. No exemplo ao lado, os nós estão representados pelos pontos A,C,E,G,I
  16. 16. NÓS
  17. 17. Propriedades Básicas Pico ou crista: posição mais elevada da oscilação.No exemplo ao lado, os picos ou cristasestão representados pelos pontos B e F.
  18. 18. Propriedades BásicasVale: posiçãomais baixa da oscilação .No exemplo ao lado, os picos ou cristas estãorepresentadospelos pontos D eH
  19. 19. Propriedades Básicas No exemplo aoComprimento lado, estão de Onda: representadosdistância entre pelas distânciasduas cristas ou entre pelos vales . pontos B e F ou D e H.
  20. 20. Obs.: Comprimento deonda não é apenas adistância entre duascristas ou vales, mas sim adistância entre doispontos consecutivos.
  21. 21. OSCILAÇÃO (CICLO) • Oscilação ou ciclo: passagem de um extremo a outro (de um ponto de mínimo ao máximo e retornando ao mínimo) • Ou seja, um ciclo de subida e descida (Crista – Vale –Crista)
  22. 22. Propriedades Básicas Amplitude: distância entre o ponto de equilíbrio e a altura de uma crista ou um vale.
  23. 23. PERÍODO É o tempo gasto para produzir uma oscilaçãoPeríodo: é o tempo (t) completa (um ciclo), ou de uma oscilação seja, é o tempo em que a fonte gera um ciclo de subida e um de descida.
  24. 24. FREQUÊNCIA Frequência: é o Quando a número frequência é (quantidade) de grande, a oscilações por oscilação ésegundo (tempo) rápida.
  25. 25. Período: é o menor intervalo de tempo para Freqüência: é o número de uma oscilação completa. oscilações executadas por um ponto de corda, por unidade de tempo.T – PERÍODO: Unidade no SI (segundos)f – FREQUÊNCIA: Unidade no SI hertz (hz) = r. p. s
  26. 26. VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃOCorresponde à velocidade que os pulsos de onda se propagam no meio durante umintervalo de tempo.Assim, se uma pessoa produzir um pulso na extremidade de uma corda, cujocomprimento de onda é de 6.0 m, e se o ciclo tem duração 2.0 segundos, teremos avelocidade de propagação da onda igual a 3,0 m/s.Relação entre velocidade, período e freqüência  v   v  . f T
  27. 27. APRESENTAÇÃO DE PROGRAMA
  28. 28. • - (FEPECS DF/2006)• Em um aparelho para exames de ultra-sonografia, o ultrasom tem velocidade 340 m/s no ar e 1200 m/s no corpo do paciente.• Sabendo-se que o comprimento de onda do ultra-som no ar é 1,7 mm, podemos dizer que seu comprimento de onda no corpo do paciente é:• a) 4,0 mm;• b) 17 mm;• c) 3,4 mm;• d) 6,0 mm;• e) 12 mm.
  29. 29. • 05. (UnB ) Em um lago de águas paradas, um pacato cidadão balança um barco. Ele observa que o barco apresenta 5 oscilações em 10 segundos, sendo que cada oscilação produz uma frente de onda. Sabendo que a crista de uma dada onda leva 4 segundos para alcançar um certo ponto da margem, a uma distância de 20 m do barco, julgue os itens que se seguem.1. A perturbação ondulatória na superfície do lago tem um comprimento de onda de 10 m.2. A velocidade de propagação da onda é de 5,0 m/s.3. A freqüência de oscilação da onda é de 50 Hz.
  30. 30. • Um terremoto no fundo do Oceano, no golfo do Alasca, provocou um tsunami (chamado também de “onda de maré”) que atingiu Hilo, no Havaí, a 4.450 km de distância, depois de 9 h e 30 min. Os tsunamis têm grande comprimentos de onda (100 a 200 km), e para essas ondas a velocidade de propagação é , onde h é a profundidade média da água. Esses dados foram utilizados para calcular a profundidade do Oceano Pacífico na região, bem antes de serem feitas medições diretas através de sondagem acústica, onde é emitida verticalmente uma onda de ultra- som, que em seguida reflete no fundo do oceano e finalmente captada de volta, 2,3 s após a emissão na superfície do Oceano. Com tais informações, julgue os itens que se seguem. Adote para aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 e 1.500 m/s a velocidade de propagação do som nas águas do mar.
  31. 31. 1. A velocidade média da onda da maré é de aproximadamente 130 m/s.2. A profundidade média do oceano Pacífico entre o Alasca e o Havaí é de aproximadamente 1,73 km.3. A freqüência da onda da maré está, aproximadamente, entre 0,65 mHz.4. A equação que expressa a velocidade em função da profundidade garante que em regiões mais profundas a velocidade da onda da maré é menor.
  32. 32. • (equipe de física) Vários casos de fenômenos físicos podem ser frequentemente explicados pela consideração do fenômeno físico em si. Por exemplo, o caso bastante conhecido do homem que acorda de um sono profundo sem nenhuma razão, levanta da cama e caminha para a janela a tempo de ouvir o som de uma explosão de uma fábrica de munição no outro lado da cidade. A história, frequentemente mencionada, transmite a idéia de clarividência, mas pode ser explicada simplesmente admitindo que o homem foi acordado pelo tremor da onda sonora transmitida através da terra, e então ele caminhou para a janela a tempo de ouvir a onda transmitida pelo ar. Se ele gasta 3seg para se deslocar da cama até a janela e a velocidade média do som através da rocha sólida é de 3000m/s, qual a distância de sua casa até a fábrica de munição?
  33. 33. Fenômenos OndulatóriosReflexão de Ondas;Refração de Ondas;Difração de Ondas;Interferência de Ondas;Ondas Estacionárias;Efeito Doppler;
  34. 34. Fenômenos Ondulatórios Reflexão e Refração de OndasQuando uma onda que se propaga num dado meio encontra umasuperfície que separa esse meio de outro (interface), essa onda poderetornar ao meio em que estava se propagando (reflexão) e/oupropagar-se no outro meio (refração). refletido refratado incidente
  35. 35. • (UnB) As ondas têm presença marcante na vida das pessoas. Elas ocorrem em conversas e músicas, na televisão e em ruídos diversos. Algumas ondas têm como característica a necessidade de um meio material para se propagarem e, às vezes, são chamadas de ondas matérias, a exemplo do som e de uma onda se propagando em uma corda. Por outro lado, há também ondas que não precisam de um meio material, como, por exemplo, a radiação eletromagnética (luz). Contudo, em qualquer dos casos, a presença de um meio afeta bastante a propagação das ondas. Acerca da propagação ondulatória, julgue os itens.1. O efeito chamado de difração somente ocorre com a luz.2. Se uma onda se propaga com velocidade v em uma corda, cada ponto dessa corda também se move com velocidade v.3. O movimento de cada ponto de uma corda, durante um movimento ondulatório, é harmônico.4. A velocidade de propagação de uma onda independe do meio.5. O efeito chamado de interferência somente ocorre com ondas materiais.•
  36. 36. • - (UNB – PAS 2006) Tsunamis são ondas gigantes geradas pelo deslocamento abrupto de uma grande quantidade de água.• Esse deslocamento pode ter origem em um terremoto no fundo do mar, em uma erupção vulcânica ou mesmo na queda de um meteoro.• Em dezembro de 2004, um terremoto cujo epicentro foi no mar, a oeste da ilha de Sumatra, no Oceano Índico, gerou um tsunami que custou a vida de mais de 200 mil pessoas.• As figuras mostram esquematicamente o processo de geração desse tipo de tsunami. O terremoto causa o deslocamento de uma massa enorme de água, gerando ondas na superfície que se propagam a aproximadamente 700 km/h em mar aberto. Essas ondas têm comprimento de onda de até 100 km e amplitude de 50 cm. Próximo à costa, a diminuição da profundidade do mar faz que a velocidade da onda diminua, o que acarreta o aumento da amplitude da onda, a qual pode atingir 30 metros e causar grande destruição.
  37. 37. • Considerando esse texto e o tema por ele abordado, julgue os itens:• a( ) Uma onda na superfície com comprimento de onda de 100 km e viajando no mar aberto à velocidade de 700 km/h tem período menor que 5 minutos.• b( ) Um tsunami, por ser uma onda mecânica, deve ser• parcialmente refletido quando encontra uma ilha em sua trajetória.• c( ) Não acarretaria prejuízo ao sentido original do texto a seguinte reescrita dos dois últimos períodos: À medida que o tsunami se aproxima da costa, a velocidade da onda diminui como conseqüência da diminuição da profundidade do mar, o que aumenta a amplitude dessa onda, que pode atingir 30 metros e causar grande destruição.
  38. 38. • - (UnB-PAS 2006) 43 As figuras I e II, abaixo, mostram uma simulação computacional do tsunami que atingiu o sudeste asiático em dezembro de 2004, em dois momentos: antes e depois de atingir a ilha de Sri Lanka (mostrada por uma seta na figura I).• Considerando essas informações, assinale a opção que apresenta uma explicação plausível para o fato de a região ao sul da Índia, perto do estreito de Palk, indicada por uma seta na figura II, ter sido atingida pelo tsunami, ainda que, na trajetória da onda, a ilha de Sri Lanka estivesse à sua frente.
  39. 39. • A - Ao se aproximar da ilha, a velocidade da onda• aumentou, fazendo que a refração causasse o desvio da onda em direção ao estreito de Palk.• B - Apesar de haver, na ilha de Sri Lanka, localidades com mais de 1.500 metros de altitude e de a onda ter altura máxima de 30 metros, a água do mar inundou toda a ilha, ultrapassando-a e atingindo a costa da Índia perto do estreito de Palk.• C - O tsunami sofreu difração ao passar pela ilha de Sri Lanka e, portanto, parte da onda mudou de direção e atingiu a costa da Índia perto do estreito de Palk.• D - A parte do tsunami refletida na costa leste da ilha de Sri Lanka foi desviada pelo forte vento e atingiu a costa da Índia perto do estreito de Palk.

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