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ONDAS
O que é uma onda?O que é uma onda?
Perturbação que se transmite de um ponto para o outro (que se propaga no espaço), transportando energia.
ONDAS
Electromag-néticas
mecânicas
OndasOndas
Ondas MecânicasOndas Mecânicas
Ex: uma onda na água, a vibração de uma corda de viola, a voz de uma pessoa(ondas sonoras), etc.
Produzidas por perturbação num meio material
Ondas ElectromagnéticasOndas Electromagnéticas
São produzidas por vibrações electromagnéticas que se propagam, tais como a luz, as ondas de rádio, as microondas.
PropagaçãoPropagação As ondas electromagnéticas não precisam
de um meio de propagação, logo podem propagar-se no vácuo.
As ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar.
As ondas propagam-se com uma determinada velocidade:
Ex: a luz propaga-se no vazio com velocidade 300 000 000 m/s ; o som propaga-se no ar com velocidade 340 m/s
tdv =
Quanto ao Meio...Quanto ao Meio...
Bidimensional (onda num lago)
Tridimensional (som)
Unidimensional (onda numa corda)
Direcção de propagaçãoDirecção de propagaçãoONDAS
Ondas longitudinais
Ondas transversais
A direcção de vibração é perpendicular à direcção depropagação da onda.
A direcção de vibraçãocoincide com a direcção de propagação da onda.
As ondas sonoras são ondas longitudinais.
As ondas eleAs
As ondas electromagnéticas são ondas transversais.
Onda PeriódicaOnda PeriódicaQuando a fonte produtora da onda
realiza um movimento oscilatório e periódico, a onda gerada é denominadaOnda Periódica.
Características de uma ondaCaracterísticas de uma ondaAs ondas, quer sejam transversais, quer sejam longitudinais, são caracterizadas pelas seguintes grandezas físicas:
• Amplitude;• Comprimento de onda;• Período;• Frequência;• Velocidade de propagação.
Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda
Amplitude (A)– é a distância de máximo afastamento da posição de equilíbrio.
+A
-A
Comprimento de Onda ((λ - Lambda)) – é a distância entre dois pontos consecutivos (em fase), por exemplo, duas cristas.Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metro (m).
Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda
Crista
Ventre
• Período (T)- É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa ou ciclo.
• Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em segundos (s).
Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda
Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda• Frequência (f )- Corresponde ao número de
oscilações completas ou ciclos produzidos em cada unidade de tempo.Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em hertz (Hz).
É importante salientar que:
• um hertz corresponde à frequência de uma oscilação completa em cada segundo, f=1 Hz;
• a frequência de uma onda é determinada pela fonte emissora e não se modifica durante a sua propagação:
• a representação gráfica das ondas permite determinar as respectivas frequências.
Características de uma ondaCaracterísticas de uma ondaNo intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem duas oscilações completas ⇔ f=2 Hz.
No intervalo de tempo de 1 segundo ocorrem três oscilações completas ⇔ f=3 Hz.
Velocidade de propagação de uma onda (v ou c, no caso da luz)- É uma medida da rapidez de propagação da onda num determinado meio, dependendo deste.
Exprime-se, no Sistema Internacional (SI), em metros por segundo (m/s).
Calcula-se pelo quociente entre a distância percorrida (d) e o intervalo de tempo (∆t) que demora a percorrê-la:
Características de uma ondaCaracterísticas de uma onda
f T
vv ×λ=λ=⇔∆
=td
Velocidade de propagação de uma Velocidade de propagação de uma ondaonda
O som não se propaga no vazio; propaga-se melhor, regra geral, em materiais sólidos e depois em líquidos.
Ondas-Exercícios1- Considera a seguinte representação esquemática de uma onda:
Indica :a) A amplitude e o comprimento de onda desta ondab)A frequência desta onda, sabendo que a sua velocidade de propagação é de 200 m/sc)Esta onda é uma onda transversal. Que relação existe entre a direcção de propagação e a direcção de vibração da perturbação inicial?
Ondas-Exercícios (resolução)
a) Amplitude: 4 m ; Comprimento de onda(λ) : 2 m.b)Cálculo da frequênciav=λ x f f=v/λ =200/2=100 Hzc)São perpendiculares
SOM
- Som: ondas sonoras que se propagam, sendo criadas por vibrações mecânicas em fontes sonoras.- As partículas não se movimentam! Colidem com as partículas vizinhas, efectuando a propagação da onda, através da transmissão de energia. Exemplos: vozes de pessoas, sons de instrumentos musicais, ruídos, ultra-sons.
Atributos do somAtributos do somDistinguimos diferentes sons pelos seus atributos:
• Intensidade, Altura, Timbre, Duração.Sons diferentes ⇔ Pelo menos um dos atributos é diferente
Altura
Atributos do somAtributos do somIntensidadeSons com amplitude elevada ⇔ Sons com intensidade elevada (som forte)Sons com amplitude baixa ⇔ Sons com intensidade pequena (som fraco)
Duração – tempo de emissão de uma onda por uma fonte sonora.
Atributos do somAtributos do som
Timbre – complexidade de um som composto por sons fundamentais.
Propagação de ondas sonorasPropagação de ondas sonorasNa sua propagação, as ondas sonoras podem sofrer:⇒Reflexão(mudança de direcção ou de sentido das ondas sonoras, quando encontram um obstáculo).⇒Refracção(passagem do som de um meio de propagação para outro, com mudança de direcção em geral).O eco , a reverberação e a ressonância são efeitos sonoros devido à reflexão do som.
Eco
Propagação de ondas sonorasPropagação de ondas sonoras
tvd ×=2
SonarComo funciona?Mede-se o tempo que decorre desde o envio de um som até voltar a ouvirmos o eco. Através da expressão:
determina-se a distância a que se encontra o objecto.
Ecografia