Aula 1- Ondas
Bom, pessoal, antes de entendermos como se dá o processo da criação da imagem na técnica
do ultrassom, precisamos entender duas coisas:
A primeira o que é som??
- O som se origina da vibração de um material, e essa vibração se propaga na forma de onda.
Mas o que é ONDA?
Segundo o dicionário:
Onda: é uma perturbação temporária efetuada em um meio físico, essa perturbação se propaga
através deste meio.
Parece complicado?
Exemplo da vasilha com garrafa de água
Vamos dizer que a agua da vasilha é o nosso meio físico e vamos causar uma perturbação com
a saída da agua pela tampa da garrafa.
A perturbação causada pelas gotas de agua se espalhou em ondas para outros pontos da vasilha.
Outro exemplo disso é o lançamento de uma pedra em um lago.
A perturbação se propaga em formato de círculos concêntricos, em relação a perturbação inicial.
No caso de uma única perturbação, damos o nome de PULSO.
Outro exemplo:
Bater a caneta com força na mesa
A perturbação causada pela minha caneta em contato com a mesa, se propagou através do ar,
essa propagação acontece na forma de ondas, agora não mais pela agua como no exemplo
anterior, mas pelo ar até alcançar nossos ouvidos e assim escutamos um ruído e interpretamos
como um som conhecido.
Outro exemplo é a brincadeira de derrubar fileiras de dominós.
Ao empurrarmos o primeiro domino, ele ganha energia Cinética (Lembrando que
Energia cinética é velocidade) e cai derrubando o próximo. Essa energia cinética irá se propagar
até o ultimo dominó sem arrastar os demais.
Assim: Podemos dizer que:
O PULSO transporta energia (de um ponto ao outro) sem transportar matéria.
Assim, onda é uma sucessão periódica de pulsos que podem se propagar transportando
energia sem transportar matéria.
Para entender melhorar a propagação das ondas no som, precisamos conhecer os elementos de
onda, toda onda é formada por cristas e vales, além disso podemos medir a frequência, a
amplitude da onda e a velocidade de propagação.
Exemplo do barbante:
O barbante está preso por um dos lados e alguém está balançando na outra ponta
criando ondas sucessivas.
A onda é uma sucessão de periódica de pulsos que podem se propagar transportando
energia sem transportar matéria
Os pontos ao longo do barbante sobem e descem periodicamente, realizando ciclos
Um ciclo é o movimento completo de um ponto qq da onda saindo do seu ponto original
e retornando depois a ela.
Damos o nome de crista ao ponto máximo.
Vale, ponto mínimo
A distância do ponto de equilíbrio e o fundo do vale ou a crista, damos o nome de
amplitude
Se a ponta do barbante for balançado por movimentos mais amplos, a amplitude será
maior e as cristas mais altas.
Assim, o Ciclo é o movimento de um ponto qualquer da onda.
Quando um ponto se desloca de um ponto para outro damos o nome de ciclo.
E vcs acharam que uma disciplina de física não teríamos equações??
Equação fundamental da ondulatória
Provocando um perturbação no centro de uma superfície
Instante t1 Instante t2 Instante t3
Imaginemos que esse lápis produzisse perturbações periódicas sobre a superfície do
meio, observamos frentes de onda concêntricas, constituindo um trem de ondas.
Frente de onda
O deslocamento Δs entre cada pulso é chamado de comprimento de onda e é
representado pela letra λ (lambda). O intervalo de tempo entre cada pulsação é denominado
período (T) e depende exclusivamente da fonte. Assim, podemos deduzir a equação de
propagação de uma onda periódica.
𝑣 =
Δ𝑠
Δ𝑡
(1)
Substituindo os termos da equação:
𝑣 =
𝜆
𝑇
(2)
Da cinética de um movimento circular uniforme, temos que o período é o inverso da frequência:
𝑇 =
1
𝑓
(3)
E assim a frequência será o números de ciclos em função do tempo.
𝑓 =
𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠
Δ𝑡
(3.1)
Fazer um gráfico com 1 ciclo por segundo. Falar sobre a Hz.
Substituindo (3) em (2), teremos a equação fundamental da ondulatória:
𝑣 = 𝜆. 𝑓(4)
A velocidade de propagação só depende das características do meio em que se propaga a onda.
Sistema internacional de unidades:
𝑣 → 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑚/𝑠
𝜆 → 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 ( 𝑚)
𝑓 → 𝐻𝑒𝑟𝑡𝑧 ( 𝐻𝑧)
Nas próximas aulas, vamos falar muito em frequências na ordem de KHz e MHz.
Assim: em uma outra perspectiva
Nessa perspectiva, podemos ver que o comprimento de onda pode ser medido entre
duas cristas ou entre dois vales.
Também é possível notar que a amplitude da onda, que está relacionado com a energia
fornecida pelo lápis (Lembrando que o lápis aqui é nossa Fonte).
AULA 2
(10mins) - Fazer uma breve revisão da aula1. + Verificar se os alunos tem duvida
Bom, seguindo, podemos classificar as ondas segundo a sua forma:
Formas de ondas:
Podemos classificar as ondas, quanto à forma, basicamente dois tipos principais: Longitudinal e
Transversal
1) Onda longitudinal
É a onda que se propaga num meio de forma que a direção de vibração coincida com a direção
de propagação.
Exemplo da mola
2) Onda transversal
Natureza das ondas
Podemos classificar as ondas, quanto a sua natureza em mecânica e eletromagnética
1. Onda Mecânica
Uma onda é dita mecânica quando só se propaga em meios materiais, de forma a vibrar os
pontos desses meios devido a sua elasticidade e inércia. Consequentemente, a onda mecânica
não pode se propagar no vácuo.
Exemplos: Ondas do mar, som, ondas sísmicas (terremotos), ondas de uma corda.
2. Onda eletromagnética - Lembrar os alunos sobre Física das Radiações.
A onda eletromagnética é formada por dois campos, elétrico e magnético,
alternados e perpendiculares entre si e que viajam na direção perpendicular entre si e
que viajam na direção perpendicular ao plano de vibração de ambos. Não necessita de
meio material para se propagar, ou seja. Pode se propagar no vácuo.
Perguntar se alguém lembra algum exemplo de ondas mecânicas.
Exemplos: Ondas de TV, Infravermelho, Luz visível, Ultravioleta, Raios X.
Voltando para o ultrassom, como vamos ver nas próximas aulas, o som é uma onda
mecânica que depende do meio para se propagar, assim, dependendo do meio, ela se propaga
mais rapidamente ou menos rapidamente. Quanto mais compacto for o meio material maior
será a velocidade de propagação.

Aula1 ondas

  • 1.
    Aula 1- Ondas Bom,pessoal, antes de entendermos como se dá o processo da criação da imagem na técnica do ultrassom, precisamos entender duas coisas: A primeira o que é som?? - O som se origina da vibração de um material, e essa vibração se propaga na forma de onda. Mas o que é ONDA? Segundo o dicionário: Onda: é uma perturbação temporária efetuada em um meio físico, essa perturbação se propaga através deste meio. Parece complicado? Exemplo da vasilha com garrafa de água Vamos dizer que a agua da vasilha é o nosso meio físico e vamos causar uma perturbação com a saída da agua pela tampa da garrafa. A perturbação causada pelas gotas de agua se espalhou em ondas para outros pontos da vasilha. Outro exemplo disso é o lançamento de uma pedra em um lago. A perturbação se propaga em formato de círculos concêntricos, em relação a perturbação inicial. No caso de uma única perturbação, damos o nome de PULSO. Outro exemplo: Bater a caneta com força na mesa A perturbação causada pela minha caneta em contato com a mesa, se propagou através do ar, essa propagação acontece na forma de ondas, agora não mais pela agua como no exemplo anterior, mas pelo ar até alcançar nossos ouvidos e assim escutamos um ruído e interpretamos como um som conhecido.
  • 2.
    Outro exemplo éa brincadeira de derrubar fileiras de dominós. Ao empurrarmos o primeiro domino, ele ganha energia Cinética (Lembrando que Energia cinética é velocidade) e cai derrubando o próximo. Essa energia cinética irá se propagar até o ultimo dominó sem arrastar os demais. Assim: Podemos dizer que: O PULSO transporta energia (de um ponto ao outro) sem transportar matéria. Assim, onda é uma sucessão periódica de pulsos que podem se propagar transportando energia sem transportar matéria. Para entender melhorar a propagação das ondas no som, precisamos conhecer os elementos de onda, toda onda é formada por cristas e vales, além disso podemos medir a frequência, a amplitude da onda e a velocidade de propagação. Exemplo do barbante: O barbante está preso por um dos lados e alguém está balançando na outra ponta criando ondas sucessivas.
  • 3.
    A onda éuma sucessão de periódica de pulsos que podem se propagar transportando energia sem transportar matéria Os pontos ao longo do barbante sobem e descem periodicamente, realizando ciclos Um ciclo é o movimento completo de um ponto qq da onda saindo do seu ponto original e retornando depois a ela. Damos o nome de crista ao ponto máximo. Vale, ponto mínimo
  • 4.
    A distância doponto de equilíbrio e o fundo do vale ou a crista, damos o nome de amplitude Se a ponta do barbante for balançado por movimentos mais amplos, a amplitude será maior e as cristas mais altas. Assim, o Ciclo é o movimento de um ponto qualquer da onda. Quando um ponto se desloca de um ponto para outro damos o nome de ciclo. E vcs acharam que uma disciplina de física não teríamos equações?? Equação fundamental da ondulatória Provocando um perturbação no centro de uma superfície Instante t1 Instante t2 Instante t3 Imaginemos que esse lápis produzisse perturbações periódicas sobre a superfície do meio, observamos frentes de onda concêntricas, constituindo um trem de ondas. Frente de onda
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    O deslocamento Δsentre cada pulso é chamado de comprimento de onda e é representado pela letra λ (lambda). O intervalo de tempo entre cada pulsação é denominado período (T) e depende exclusivamente da fonte. Assim, podemos deduzir a equação de propagação de uma onda periódica. 𝑣 = Δ𝑠 Δ𝑡 (1) Substituindo os termos da equação: 𝑣 = 𝜆 𝑇 (2) Da cinética de um movimento circular uniforme, temos que o período é o inverso da frequência: 𝑇 = 1 𝑓 (3) E assim a frequência será o números de ciclos em função do tempo. 𝑓 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 Δ𝑡 (3.1) Fazer um gráfico com 1 ciclo por segundo. Falar sobre a Hz. Substituindo (3) em (2), teremos a equação fundamental da ondulatória: 𝑣 = 𝜆. 𝑓(4) A velocidade de propagação só depende das características do meio em que se propaga a onda. Sistema internacional de unidades: 𝑣 → 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑚/𝑠 𝜆 → 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 ( 𝑚) 𝑓 → 𝐻𝑒𝑟𝑡𝑧 ( 𝐻𝑧) Nas próximas aulas, vamos falar muito em frequências na ordem de KHz e MHz.
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    Assim: em umaoutra perspectiva Nessa perspectiva, podemos ver que o comprimento de onda pode ser medido entre duas cristas ou entre dois vales. Também é possível notar que a amplitude da onda, que está relacionado com a energia fornecida pelo lápis (Lembrando que o lápis aqui é nossa Fonte). AULA 2 (10mins) - Fazer uma breve revisão da aula1. + Verificar se os alunos tem duvida Bom, seguindo, podemos classificar as ondas segundo a sua forma: Formas de ondas: Podemos classificar as ondas, quanto à forma, basicamente dois tipos principais: Longitudinal e Transversal 1) Onda longitudinal É a onda que se propaga num meio de forma que a direção de vibração coincida com a direção de propagação. Exemplo da mola 2) Onda transversal Natureza das ondas Podemos classificar as ondas, quanto a sua natureza em mecânica e eletromagnética 1. Onda Mecânica Uma onda é dita mecânica quando só se propaga em meios materiais, de forma a vibrar os pontos desses meios devido a sua elasticidade e inércia. Consequentemente, a onda mecânica não pode se propagar no vácuo. Exemplos: Ondas do mar, som, ondas sísmicas (terremotos), ondas de uma corda.
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    2. Onda eletromagnética- Lembrar os alunos sobre Física das Radiações. A onda eletromagnética é formada por dois campos, elétrico e magnético, alternados e perpendiculares entre si e que viajam na direção perpendicular entre si e que viajam na direção perpendicular ao plano de vibração de ambos. Não necessita de meio material para se propagar, ou seja. Pode se propagar no vácuo. Perguntar se alguém lembra algum exemplo de ondas mecânicas. Exemplos: Ondas de TV, Infravermelho, Luz visível, Ultravioleta, Raios X. Voltando para o ultrassom, como vamos ver nas próximas aulas, o som é uma onda mecânica que depende do meio para se propagar, assim, dependendo do meio, ela se propaga mais rapidamente ou menos rapidamente. Quanto mais compacto for o meio material maior será a velocidade de propagação.