O documento fornece uma introdução sobre ondas, definindo-as como perturbações que se propagam em um meio sem transporte de massa. Classifica as ondas de acordo com a direção da vibração, natureza e grau de liberdade. Explica conceitos como pulsos e velocidade de propagação em cordas, dependendo da densidade linear e força de tração. Inclui exercícios sobre esses tópicos.

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*ATENÇÃO:CopiaréCRIME.Art.184docódigoPenaleLein°5998/73
Professor: Jefferson Brito
ASSUNTO: ONDAS AULA 01
INTRODUÇÃO
Ondas de vários tipos estão
presentes em nossa vida.
Quando vemos os objetos, por
exemplo, nossos órgãos visuais
estão sendo sensibilizados por
ondas luminosas. Devido as
limitações do nosso sistema
visual, outras ondas do mesmo
tipo da luz não podem ser
vistas, como as ondas utilizadas
nas telecomunicações (ondas de rádio, ondas de televisão e
microondas para comunicação via satélite).
Podemos ouvir música, vozes e ruídos graças as ondas
sonoras. Assim como acontece com as ondas luminosas, as
limitações do nosso sistema auditivo não nos permitem ouvir
ondas do mesmo tipo do som, como o ultra-som.
Outros exemplos de ondas podem ser observados em uma
corda que esteja esticada e que sofra um abalo criando um pulso
que se propague por ela ou mesmo em um lago quando jogamos
uma pedra observamos a formação de pequenas ondulações
que também se propagam.
CONCEITO DE ONDA
Denomina-se onda uma perturbação que se propaga num
meio. É uma forma de propagação de energia sem ocorrer o
transporte do meio de propagação: a energia passa, mas o meio
fica.
 As ondas transportam energia
 As ondas transportam momento linear (Quantidade de
movimento)
CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS
Podemos classificar as propagações ondulatórias de acordo
com três critérios: a direção da vibração, a natureza da
vibração e o grau de liberdade para a propagação das ondas.
 DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO
 Ondas transversais
Ocorre uma propagação transversal quando a direção de
vibração é perpendicular à direção em que se propaga a
onda.
Ex.: ondas luminosas, ondas se propagando em uma corda
 Ondas longitudinais
Propagação longitudinal é aquela em que a direção de
vibração coincide com a direção de propagação da onda.
Ex.: Ondas sonoras
 Ondas mistas
São ondas constituídas de vibrações transversais e
longitudinais simultâneas. Quando uma partícula de um meio
material é atingida por uma perturbação mista, ela oscila
simultaneamente na direção de propagação e na direção
perpendicular à de propagação.
Ex.: ondas em superfícies de líquidos, e nos mares e lagos
 NATUREZA DE VIBRAÇÃO
 Ondas mecânicas
É propagação de
energia mecânica
(potencial e cinética)
através de partículas de
um meio material, sem
que essas partículas
sejam transportadas.
Uma onda mecânica
nunca se propaga no vácuo.
 Ondas eletromagnéticas
Consistem na propagação de dois campos variáveis: um
elétrico e um magnético.
Essas ondas propagam-se no vácuo com velocidade de 3.108
m/s e nos meios materiais transparentes a elas com
velocidade menor que 3.108
m/s.
Transversal
Longitudinal Direção de
propagação
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*ATENÇÃO:CopiaréCRIME.Art.184docódigoPenaleLein°5998/73
 GRAU DE LIBERDADE PARA PROPAGAÇÃO
 Unidimensionais: o deslocamento da onda se dá sobre
uma linha (as ondas em uma corda, por exemplo).
 Bidimensionais: as ondas são produzidas numa superfície
(as ondas nas superfícies dos líquidos, por exemplo).
 Tridimensionais: as ondas se espalham em todas as
direções, por todo o espaço (a propagação do som no ar,
por exemplo).
01. (UFES) Na propagação de uma onda há, necessariamente,
transporte de:
a) massa e energia,
b) quantidade de movimento e partículas,
c) energia e quantidade de movimento.
d) massa e partículas.
e) partículas e vibrações.
02. (UFPA) Uma onda mecânica é dita transversal se as
partículas do meio movem-se:
f) perpendicularmente à sua direção de propagação.
g) paralelamente à direção de propagação da onda.
h) transportando matéria na direção de propagação da onda.
i) com a velocidade da luz na direção de propagação da onda.
j) em movimento retilíneo e uniforme.
03. (ITA-SP) Considere os seguintes fenômenos ondulatórios:
I. Luz
II. Som (no ar)
III. Perturbação propagando-se numa mola helicoidal esticada.
Podemos afirmar que:
a) I, II e III necessitam de um suporte material para propagar-
se.
b) I é transversal, II é longitudinal e III tanto pode ser
transversal como longitudinal.
c) I é longitudinal, II é transversal e III é longitudinal.
d) I e III podem ser longitudinais.
e) Somente III é longitudinal.
PULSOS
Chama-se pulso a onda que corresponde a uma perturbação
simples.
 PROPAGAÇÃO DE PULSOS EM MEIOS
UNIDIMENSIONAIS
A velocidade de propagação de um pulso depende da
intensidade da força de tração e da densidade do meio.
 Quanto mais tenso o meio, isto é, quanto a intensidade da
força T que traciona a corda, maior será a velocidade de
propagação.
 Quanto maior a
relação entre a massa
m e o comprimento l
da corda, chamada
densidade linear,
menor será a
velocidade de
propagação do pulso.
 Densidade linear
 Velocidade de propagação
01. Um cabo de aço, com 1 m de comprimento e 10 g de massa,
é esticado com uma força de tração de 100 N. Determine a
velocidade de propagação de um pulso transversal nesse
cabo.
02. (UEMA) A velocidade de propagação de uma onda
transversal numa corda de comprimento igual a 4,0 m sob a
ação de uma força de tração de 200 N é 100 m/s. Então a
massa da corda é:
a) 40 kg
b) 8,0 kg
c) 2,0 kg
d) 80 g
e) 20 g
03. Uma corda homogênea de 2,5 m de comprimento e 2,0 kg
de massa está submetida a uma força tensora de 80 N. suas
extremidades são fixadas e produz-se na corda um
perturbação. Determine:
a) a densidade linear da corda
b) a velocidade de propagação da onda na corda
04. Uma corda homogênea de densidade linear igual a 0,50
kg/m está tracionada com uma força de intensidade F. Uma
perturbação aplicada na corda produz uma onda que se
propaga com velocidade de 6,0 m/s. Qual a intensidade F da
força?
05. Traciona-se uma corda homogênea de 4,0 m de
comprimento com uma força de intensidade de 50 N. ondas
produzidas nessa corda propagam-se com velocidade de 10
m/s. qual é a massa da corda?
06. Um pulso percorre um a corda bem esticada, de
comprimento L = 20 m e massa m = 12 kg. O intervalo de
tempo que o pulso leva para percorrer a corda nos dois
sentidos (ida e volta) é de 0,20 s. Determine a tração F na
corda.
 = densidade linear (kg/m)
m = massa (kg)
l = comprimento (m)
V = velocidade do prulso (m/s)
T = força de tração (N)
 = densidade linear
EXERCÍCIOS
EXERCÍCIOS