Ondas

Question 0

Conceitue:

Ondas mecânicas

Answer 0

É quando a propagação de energia se dá em um meio material, como ondas sonoras, ondas na água, ondas em cordas, etc.

Question 1

O que é uma onda?

Answer 1

É a propagação de energia através de um meio, na qual o meio NÃO acompanha essa propagação.

Question 2

Conceitue:

Ondas eletromagnéticas

Answer 2

É a propagação de energia que não requer um meio para se propagar, podendo, entretanto, se propagar em outros meios, o que fará sempre com menor velocidade. São compostas de um campo elétrico e um magnético perpendiculares entre si, que oscilam variando de intensidade. Não importa qual for a onda eletromagnética, irá se propagar no vácuo a 300.000Km/s.

Question 3

Conceitue:

Ondas longitudinais

Answer 3

São aquelas que se propagam no mesmo sentido da perturbação no meio. O som quando em meio fluido e uma mola quando rapidamente comprimida são exemplos.

Question 4

Conceitue:

Ondas transversais

Answer 4

São aquelas que se propagam TRANSVERSALMENTE ou perpendicularmente à direção da perturbação. Ondas eletromagnéticas e ondas numa corda são exemplos.

Question 5

Conceitue:

Ondas mistas

Answer 5

São ondas mecânicas, por definição, que possuem vibrações longitudinais e transversais simultâneas. Uma partícula na água que tem uma onda perspassando-a assim como ondas sonoras em meios sólidos são exemplos.

Question 6

Em relação à propagação, como podem ser classificadas as ondas?

Answer 6

Em uni, bi e tridimensionais. As unidimensionais são as que a propagação se dá apenas em uma dimensão, numa só direção (ondas em cordas, numa mola, etc), num único eixo. As bidimensionais se propagam em duas dimensões (ondas num lago), ou seja, não apenas no eixo “x”, mas em dois eixos. As tridimensionais se propagam em três dimensões, três eixos (ondas eletromagnéticas, sons em fluidos).

Question 7

O significa polarizar uma onda?

Answer 7

Fazer com que a mesma oscile em uma única direção. Desse modo, apenas as ondas transversais podem ser polarizadas.

Question 8

Qual é a equação fundamental das ondas?

Answer 8

V = F.λ , velocidade de propagação é igual a frequência vezes o compromento de onda.

Question 9

O que significa uma fonte de onda estar “em fase” com outra onda?

Answer 9

Gerarem pulsos que oscilam em sentidos iguais numa mesma direção. Quando há interferência de uma onda em outra estando ambas em fase, as amplitudes se somam a cada ponto de encontro. Em oposição de fase, subtraem-se.

Question 10

Em ondas transversais em cordas tensas, qual é a velocidade da onda em termos da força que a tensiona e sua densidade linear( kg de corda por unidade de distância) ?

Answer 10

A velocidade é a raiz quadrada da força tensora sobre a densidade linear da corda. Ou seja, quanto mais tensa estiver a corda, maior a velocidade de propagação, e quanto mais densa for a corda, menor essa velocidade.

Question 11

Qual é a única variável, em ondas, que se mantém constante tanto na refração quanto na reflexão?

Answer 11

A frequência, pois é o que caracteriza a onda.

Question 12

Qual é a diferença na reflexão em cordas tensas com extremidade livre e cordas tensas com extremidade presa?

Answer 12

As com extremidade livre são refletidas na mesma fase em que vieram, enquanto que nas cordas tensas com extremidade presas são refletidas em oposição de fase. Para o primeiro caso, basta colocar um fio fino, flexível e não elástico, assim como uma corda normal, na extremidade na corda a ser refletida.

Question 13

Uma mesma onda numa região profunda, se propaga com maior ou menor velocidade quando numa região rasa? Por quê? Qual a relação entre profundidade e velocidade?

Answer 13

Menor.

Question 14

Nas ondas em superficies de líquidos, como podemos ter diferentes meios de propagação?

Answer 14

Alterando a profundidade do local.

Question 15

Qual é a lei utilizada para a refração de ondas em superfícies de líquidos?

Answer 15

SenA1.V1=SenA2.V2

Lembre-se que a frequência da onda é sempre CONSTANTE.

Question 16

Na refração e reflexão de cordas tensas, quando temos cordas de diferentes densidades lineares sob uma mesma força tensora, explique o que acontece a dependender das densidades lineares de cada trecho de corda.

Answer 16

Se o pulso incidente tiver maior densidade que a corda após ele, voltará em fase e na mesma velocidade, enquanto que o pulso originado na corda após o mesmo propagar-se-á em fase e com velocidade maior.
Se o pulso incidente tiver menor densidade linear que a corda após ele, voltará em oposição de fase e com a mesma velocidade, enquanto que a corda após o mesmo propagar-se-á com velocidade menor e na em fase com o pulso incidente.

Question 17

Após a superposição de pulsos distintos, os mesmos propagar-se-ão com velocidade maior ou menor após o fenômeno?

Answer 17

Com a mesma velocidade, pelo PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DA PROPAGAÇÃO ONDULATÓRIA, que se aplica para a superposição de qualquer tipo de onda.

Question 18

Pulsos que se superpõe em fases coincidentes formam um pulso resultante com que amplitude?

Answer 18

A amplitude do pulso resultante com ondas EM FASE é igual a soma algébrica dos pontos a cada ponto superposto.

Question 19

Qual é a amplitude resultante de duas ondas transversais em oposição de fase?

Answer 19

A diferença entre as duas, a cada ponto superposto.

Question 20

Conceitue o fenômeno de batimento.

Answer 20

Ocorre quando duas ondas de frequências ligeiramente diferentes e de amplitudes próximas são superpostas. A onda resultante tem amplitude variável periodicamente, tendo pontos de máxima e mínima amplitude. Dá-se o nome de BATIMENTO a essa variação gradual e periódica de amplitude da onda resultante, ASSIM COMO cada conjunto de vibrações que vai de um mínimo a outro. A frequência da onda resultante é a média aritmética da frequência das duas ondas.

Question 21

O que são ondas estacionárias?

Answer 21

São ondas que resultam da superposição de duas ondas idênticas, com mesma frequência e amplitude, porém, têm SENTIDOS OPOSTOS.

Question 22

Numa onda estacionária, o que são nós e antinós?

Answer 22

Os antinós ou antinodos ou ventres são pontos que vibram com amplitude máxima resultantes de permanente interferência construtiva, oscilando com máxima amplitude, enquanto que os nós são pontos onde há permanente interferência destrutiva, e assim não oscilam.

Question 23

Qual é a relação entre o comprimento de onda de uma onda estacionária e a distància entre dois nós ou entre dois antinós CONSECUTIVOS?

Answer 23

Lambda é igual a duas vezes essa distância, ou seja, a distância entre dois nós é igual a metade do comprimento de onda.

Question 24

Conceitue o fenômeno de ressonância.

Answer 24

Todo sistema físico vibra numa frequência que lhe é natural, se for excitado. Quando alguma onda de frequência igual à que lhe é natural entra em contato com o corpo, transfere energia a esse, fazendo com que a amplitude de seu movimento aumente.

Question 25

Qual é a condição para que haja interferência DESTRUTIVA num ponto distante de duas fontes?

Answer 25

O delta d, ou seja, a diferença entre as distâncias do ponto estudado às fontes deve ser igual a λ/2 multiplicado por um número natural ímpar, SE as fontes estiverem em fase; caso estejam em OPOSIÇÃO de fase, multiplica-se por um número par ou delta d é igual a zero.

Question 26

Quais são as condições para que haja interferência CONSTRUTIVA num ponto distante de duas fontes?

Answer 26

O delta d, ou seja, a diferença entre as distâncias do ponto estudado às fontes deve ser igual a λ/2 multiplicado por um número natural par ou deve ser igual a zero, SE as fontes estiverem em fase; caso estejam em OPOSIÇÃO de fase, multiplica-se por um número par ou delta d é igual a zero.

Question 27

Caso se queira eliminar a reflexão de um certo comprimento de onda numa superfície, pode-se polir a mesma com uma substância que tanto reflita quanto refrate e então reflita a luz. Como?

Answer 27

Basta causar uma interferência destrutiva entre os raios incidentes e os retornantes refratados e refletidos. Para isso, a duas vezes a espessura da superfície deve ser igual a um número ímpar que multiplica lambda/2. Mas a onda que incidente e refratada, quando refletida, não se encontra em oposição de fase?

Question 28

Numa corda de violão, qual é a relação entre a frequência de vibração da corda e a frequência do som no ar?

Answer 28

São exatamente iguais, porém, como a velocidade de propagação de uma onda no ar é diferente da velocidade de propagação na corda, o comprimento de onda deve ser diferente.

Question 29

Qual é a frequência duma onda propagada numa corda tensa?

Answer 29

Será igual a N (número natural) vezes a raiz da força tensora sobre a densidade específica da corda, tudo isso dividido por duas vezes o comprimento da corda.

Question 30

Num tubo aberto, qual é a relação entre seu comprimento e o comprimento de onda do som?

Answer 30

O comprimento do tubo é sempre igual a um múltiplo inteiro da metade do comprimento de onda. Isso ocorre pois num tubo aberto o som reflete-se em fase, produzindo um ventre de deslocamento que ocupa as regiões centrais do tubo de acordo com o respectivo harmônico.

Question 31

Num tubo fechado, qual é a relação entre seu comprimento e o comprimento de onda?

Answer 31

É sempre um múltiplo ímpar de um quarto do comprimento de onda. Isso ocorre pois sempre se forma um nó de deslocamento na extremidade fechada do tubo e um ventre de deslocamento na extremidade aberta.