FÍSICA EJA PROF. NELSON BEZERRA 2ª RISÔLDA FARIAS · Fenômenos ondulatórios Os fenômenos...

FÍSICA EJA2ª FASE

PROF. NELSON BEZERRA

PROF.a RISÔLDA FARIAS

Unidade IVida e Ambiente

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 1.2ConteúdoFenômenos ondulatórios: Reflexão, refração, interferência e polarização.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeReconhecer a natureza dos fenômenos envolvidos, situando-os dentro do conjunto de fenômenos da Física e fazendo uma contextualização com o nosso cotidiano através dos fenômenos ondulatórios.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Onda em movimento

REVISÃO

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Ondas Mecânicas

REVISÃO

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Som

Ondas Mecânicas

REVISÃO

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Som Onda em corda

Ondas Mecânicas

REVISÃO

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Som Onda em corda

Ondas Mecânicas

Onda em mola

REVISÃO

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Som Onda em corda

Ondas Mecânicas

Onda em mola Ondas na água

REVISÃO

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Como uma onda

REVISÃO

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O Som

DESAFIO DO DIA

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O som provocado pela sua voz pode fazer quebrar uma taça de cristal?

DESAFIO DO DIA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão,

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão, refração,

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão, refração, difração,

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão, refração, difração, dispersão,

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão, refração, difração, dispersão, interferência e

AULA

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Fenômenos ondulatóriosOs principais fenômenos ondulatórios são:reflexão, refração, difração, dispersão, interferência e ressonância.

AULA

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Fenômenos ondulatóriosReflexãoMudança de direção da onda ao encontrar um obstáculo. Assim como na óptica: ângulo de incidência = ângulo refletido.O fenômeno da refração pode ser facilmente observado quando visualizamos um lápis no interior de um copo com água.

AULA

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Fenômenos ondulatóriosReflexão de cordaA reflexão ocorre com todas as ondas e as características físicas são mantidas constantes, exceto a fase que pode variar.

pulso incidente pulso refletido

AULA

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Reflexão de ondas sonorasA reflexão de uma onda sonora acontece quando ela encontra um obstáculo e retorna para o meio de origem de propagação.Um efeito muito conhecido causado pela reflexão do som é o efeito de eco. Que consiste na reflexão do som que bate em uma parede afastada.

Obstáculo refletor

fonte

I

II

ouvinte

AULA

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Reflexão de ondas sonorasEcoO eco acontece quando o som refletido retorna após o som original ser extinto totalmente.

AULA

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Reflexão de ondas sonorasReverberaçãoNa reverberação o som que foi refletido chega ao ouvido antes da extinção do som original, dessa forma ocorre o reforço do som emitido. A sensação percebida é o prolongamento do som emitido.

AULA

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Exemplos:Reflexão de ondas sonorasReverberaçãoGeralmente, quando são usados espaços como ginásios de esporte para shows ou comícios, por exemplo, tem-se a sensação de uma repetição das palavras, o que acaba por prejudicar a interpretação das mensagens enviadas.

AULA

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DifraçãoO desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstáculo, tal como as bordas de uma fenda em um anteparo. Propriedade da onda contornar obstáculos. Ocorre com todas as ondas e nenhuma característica física é alterada.

AULA

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Difração

AULA

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DispersãoEla ocorre quando uma onda composta por ondas de várias frequências incide em um meio, onde a velocidade resultante é influenciada pelo valor da frequência. Ou seja, a dispersão é um fenômeno óptico que consiste na separação da luz branca, ou seja, separação da luz solar em várias cores, como as do arco-íris, cada qual com uma frequência diferente. Esse fenômeno pode ser observado em um prisma de vidro, por exemplo.

AULA

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InterferênciaÉ o fenômeno resultante da superposição de duas ou mais ondas.

AULA

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RessonânciaÉ um fenômeno pelo qual um sistema oscilante começa a vibrar, com amplitudes maiores do que as normais ao receber uma energia externa de frequência natural do mesmo.Todos os corpos possuem uma frequência natural de vibração.Quando uma fonte externa coincide com essa frequência, a amplitude do sistema aumenta.

7 de novembro de 1940

AULA

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Exemplo de ressonância

AULA

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PolarizaçãoPolarizar uma onda significa orientá-la em uma única direção ou plano através da passagem em um dado meio, chamado de polarizador.

Componentes horizontais são absorvidos e refletidos

Componentes verticais são transmitidos

Polarizador

AULA

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Imagem 3DAs ondas de luz que a compõem vibram em apenas dois sentidos: vertical e horizontal.

As lentes de diferentes cores selecionam a imagem,

fazendo com que apenas uma imagem chegue em

cada olho.

AULA

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Exemplos do cotidiano envolvendo um filme

AULA

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1. (UECE 93.1) O menino, visto na figura, teme saltar o muro para apanhar sua bola porque está ouvindo o cão ladrar. Observa-se que as ondas sonoras contornam o muro, permitindo o menino ouvir nitidamente os latidos do cão. O fenômeno físico que explica essa situação é chamado:a) refração b) dispersão c) difraçãod) polarizaçãoe) não existe relação nenhuma.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. Considere as seguintes afirmações sobre os fenômenos ondulatórios e suas características:I. A difração ocorre apenas com ondas sonoras.II. A interferência ocorre apenas com ondas eletromagnéticas.III. A Interferência é o fenômeno resultante da superposição de duas ou mais ondas.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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Quais estão corretas?a) Apenas Ib) Apenas IIc) Apenas IIId) Apenas I e IIe) I, II e III

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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1. (UECE 93.1) O menino, visto na figura, teme saltar o muro para apanhar sua bola porque está ouvindo o cão ladrar. Observa-se que as ondas sonoras contornam o muro, permitindo o menino ouvir nitidamente os latidos do cão. O fenômeno físico que explica essa situação é chamado:a) refração b) dispersão c) difraçãod) polarizaçãoe) não existe relação nenhuma.

INTERATIVIDADE

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2. Considere as seguintes afirmações sobre os fenômenos ondulatórios e suas características:I. A difração ocorre apenas com ondas sonoras.II. A interferência ocorre apenas com ondas eletromagnéticas.III. A Interferência é o fenômeno resultante da superposição de duas ou mais ondas.

INTERATIVIDADE

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Quais estão corretas?a) Apenas Ib) Apenas IIc) Apenas IIId) Apenas I e IIe) I, II e III

INTERATIVIDADE

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Ondas MecânicasOndas Mecânicas - são aquelas que precisam, necessariamente, de um meio material para se propagarem.Podemos citar como exemplo as ondas que se propagam na superfície da água e as ondas sonoras.

RESUMO DO DIA

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Classificação das ondasUma onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através de um meio.Um exemplo de onda é quando joga-se uma pedra em um lago de águas calmas, onde o impacto causará uma perturbação na água, fazendo com que ondas circulares se propaguem pela superfície da água.

RESUMO DO DIA

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Também existem ondas que não podemos observar a olho nu, como, por exemplo, ondas de rádio, ondas de televisão, ondas ultravioleta e micro-ondas.Além destas, existem alguns tipos de ondas que conhecemos bem, mas que não identificamos normalmente, como a luz e o som.

RESUMO DO DIA

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Mas o que elas têm em comum é que todas são energias propagadas através de um meio, e este meio não acompanha a propagação.

“Uma onda é capaz de transportar energia sem o transporte de matéria.”

RESUMO DO DIA

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Conforme sua natureza, as ondas são classificadas em:Ondas Mecânicas: são ondas que necessitam de um meio material para se propagar, ou seja, sua propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e depende da elasticidade do meio. Por isto não é capaz de propagar-se no vácuo. Alguns exemplos são os que acontecem em molas e cordas, sons e em superfícies de líquidos.

RESUMO DO DIA

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Ondas Eletromagnéticas: são ondas geradas por cargas elétricas oscilantes e sua propagação não depende do meio em que se encontram, podendo propagar-se no vácuo e em determinados meios materiais. Alguns exemplos são as ondas de rádio, de radar, os raios x e as micro-ondas.Todas as ondas eletromagnéticas têm em comum a sua velocidade de propagação no vácuo, próxima a 300 000 km/s.

RESUMO DO DIA

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Quanto à direção de propagação as ondas são classificadas como:

• Unidimensionais: que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas;

• Bidimensionais: são aquelas que se propagam por uma superfície, como a água em um lago quando se joga uma pedra;

• Tridimensionais: são capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz e o som.

RESUMO DO DIA

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Quanto à direção da vibração as ondas podem ser classificadas como:

• Transversais: são as que são causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda, como, por exemplo, em uma corda.

• Longitudinais: são ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação, como as ondas sonoras.

Direção do movimento

das partículas

Direção de propagação

da onda

onda

propagação vibração

RESUMO DO DIA

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Componentes de uma ondaUma onda é formada por alguns componentes básicos que são:É denominado comprimento da onda, expresso pela letra grega lambda (λ), a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.Chamamos período da onda (T) o tempo decorrido até que duas cristas ou dois vales consecutivos passem por um ponto.

RESUMO DO DIA

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Frequência da onda (f) o número de cristas ou vales consecutivos que passam por um mesmo ponto, em uma determinada unidade de tempo.

RESUMO DO DIA

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Portanto, o período e a frequência são relacionados por:

A unidade internacionalmente utilizada para a frequência é o Hertz (Hz), sendo que 1 Hz equivale à passagem de uma crista ou de um vale em 1 segundo.

f = 1T

RESUMO DO DIA

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Velocidade de propagação das ondasComo não transportam matéria em seu movimento, é previsível que as ondas se desloquem com velocidade contínua, logo estas devem ter um deslocamento que valide a expressão:

Que é comum aos movimentos uniformes, mas conhecendo a estrutura de uma onda.

ΔS = v . t

RESUMO DO DIA

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Podemos fazer que ΔS=λ e que Δt=TAssim:

v = ou v= λ • fλ

T

RESUMO DO DIA

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Sendo esta a Equação Fundamental da Ondulatória, já que é válida para todos os tipos de onda.

É comum utilizar-se frequências na ordem de kHz (1 quilo-hertz = 1000 Hz) e de MHz (1 mega-hertz = 1000000 Hz).

RESUMO DO DIA

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Fenômenos ondulatóriosOs fenômenos ondulatórios são os movimentos que ocorrem com mais frequência em física. Se você parar para pensar pode lembrar várias ocasiões em que esses fenômenos acontecem como, por exemplo: onda do mar, terremotos, ondas de rádio, ondas em cordas etc.

RESUMO DO DIA

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Os principais fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, difração, dispersão, interferência e ressonância.

RESUMO DO DIA

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Reflexão é o fenômeno que acontece quando as ondas sonoras atingem um obstáculo que se opõe à sua propagação e que as reflete, mudando sua direção ou seu sentido.

RESUMO DO DIA

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DifraçãoO desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstáculo, tal como as bordas de uma fenda em um anteparo. Propriedade da onda contornar obstáculos. Ocorre com todas as ondas e nenhuma característica física é alterada.

RESUMO DO DIA

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DispersãoÉ um fenômeno óptico que consiste na separação da luz branca, ou seja, separação da luz solar em várias cores, como as do arco-íris, cada qual com uma frequência diferente. Esse fenômeno pode ser observado em um prisma de vidro, por exemplo.

RESUMO DO DIA

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RessonânciaÉ um fenômeno pelo qual um sistema oscilante começa a vibrar, com amplitudes maiores do que as normais ao receber uma energia externa de frequência natural do mesmo.Todos os corpos possuem uma frequência natural de vibração.Quando uma fonte externa coincide com essa frequência, a amplitude do sistema aumenta.

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PolarizaçãoPolarizar uma onda significa orientá-la em uma única direção ou plano através da passagem em um dado meio, chamado de polarizador.Observando: Interferência e difração são os fenômenos que comprovam que a luz é uma onda.

As lentes de diferentes cores selecionam a imagem, fazendo com que apenas uma imagem

chegue em cada olho.

RESUMO DO DIA

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Torcida fazendo a ola

DESAFIO DO DIA

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Nos estádios de futebol, as torcidas costumam levantar e sentar com os braços levantados num movimento sincronizado que ficou conhecido como “ola”. Visto de cima nos parece que existe uma onda de pessoas com os braços levantados. Aos olhos da física a “ola” pode ser considerada como uma onda?

DESAFIO DO DIA

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O Som

DESAFIO DO DIA

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O som provocado pela sua voz pode fazer quebrar uma taça de cristal?

DESAFIO DO DIA

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