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Ondas e som

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Ondas e suas características: o som

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Page 1: Ondas e som

Onda→→ É a propagação de uma perturbação

→ Há transporte de energia, sem que haja transporte de matéria

Onda→→ Transversal→ A direção de propagação é perpendicular à direção de vibração

→ Longitudinal→ A direção de propagação é a mesma que a direção de vibração

Onda→Mecânica→ Necessita de um meio material para se propagar

Eletromagnética→ Não necessita de um meio material para se propagar

λ

λ→ Comprimento de onda

Comprimento de onda→ Menor distância entre dois pontos que vibram em fase

(x / m)

λ

λ

(t / s)

T

Análise do movimento de umponto de uma "corda a oscilar" devido à propagação de uma onda

T

T

T→ Período→ Tempo de uma oscilação

velocidade (rapidez) de propagação da onda→ distância percorrida pela perturbação por

intervalo de tempo

v =d

∆ t

v =λ

T

Ondas e suas características

Page 2: Ondas e som

t /s

y / m

15

1. O gráfico seguinte representa a oscilação de um ponto devido a uma onda que se propaga com

uma velocidade de 20 m/s.

Indicar:

a) O período do sinal

b) A frequência da oscilação

c) O comprimento de onda.

1 9

9 partes 15 s

4 partes TT =

4 × 15

9= 6, 7 s

a)

b)f =

1

T⇔ f =

1

6, 7⇔ f = 0, 15Hz

c)v =

λ

T⇔ λ = v.T⇔ λ = 20 × 6, 7⇔ λ = 134 m

2

3 4

5 6

7 8

Exercício 12 domanual

curva azul→t = 0 scurva vermalha→ t = 0,30 s

0, 10 m

a) A bola oscila verticalmente porque esta onda é transversal.

b) A direção de propagação é perpendicular à de vibração.

c) v =λ

T⇔ v =

0, 40

4 × 0, 3⇔ v =

0, 40

4 × 0, 3⇔ v = 0, 33 m/s

0, 3 s

ou

v=d

t⇔ v =

0, 10

0, 3= 0, 33 m/s

d) A bola encontra-se na posição inicial, o esboço da onda corresponde

à linha verde.

0, 10 m

0, 3 s

NOTA: A frequência de uma onda é a da sua fonte emissora .

Page 3: Ondas e som

e) Se a frequência da fonte emissora duplicar, o período diminui para metade

( T =1

f), a amplitude mantém-se, a velocidade mantém-se (porque a onda

mantém o meio de propagação) e o comprimento de onda é reduzido a metade.

Exercício 15 domanual

15 )x=0,005 sin 7 t

a ) A= 0, 005 m

b) ω= 7 rad/s

c) nº de cristas por segundo? ⇔ f=?

16)

A=2 cm = 0, 02 m

f=12 Hz

distância entre "crista e cava" = 5 cm = 0, 05 m

expressão matemática = ?→ y = 0, 02sin 75, 4. t

velocidade de propagação = ?

ω =2π

T⇔ 7 =

T⇔ T =

7

f =1

T⇔ f =

12π

7

⇔ f =7

2π= 1, 1 Hz

ω =2π

T=

2π1

12

= 75, 4 rad/s

T =1

f=

1

12s

v =λ

T

5 cm

λ

2 cm

x

20,05 2=0,04 2+x ⇒ x = 0, 03 m

λ = 2 × 0, 03 = 0, 06 m

v =0, 061

12

= 0, 72 m/s

Page 4: Ondas e som

O Som

Espectro Sonoro

f (Hz)

Audível

20 20000

Infrassons Ultrassons

O som torna-se mais agudo (mais alto)

O som torna-se mais grave (mais baixo)

Intensidade de um som ("força")

Os dois sinais representam dois sons

A

B

t(s)

t(s)

É uma onda mecânica longitudinal.

Quanto maior a densidade do meio, maior a velocidade de propagação do som

O som A é mais intenso ou mais

forte que o som B.

Quantomaior a amplitude de um

som, maior a sua intensidade.

Timbre→ É a característica sonora que nos permite distinguir sons com as mesmas frequências, produzidos por fontes sonoras conhecidase que nos permite diferenciá-las.

A diferença no timbre de diversos sons vem do fato de que as ondas sonoras possuem formatos diferentes.Exemplificando: a forma da onda sonora emitida por um violino é diferente da forma da onda sonora emitida por uma flauta, mesmoque esses dois instrumentos estejam a emitir a mesma nota musical. Observe a diferença entre a forma da onda sonora de um pianoe de um clarinete correspondente à nota dó. As figuras foram obtidas através de um osciloscópio.

Page 5: Ondas e som

Harmónico→ de uma onda é uma frequência componente do sinal que é um múltiplo inteiro da frequência fundamental. exemplo,

Para uma onda sinusoidal, ele frequência é um múltiplo inteiro da frequência da onda. Por exemplo, se a

frequência é f (harmónico fundamental) , os harmónicos seguintes possuem as frequências 2f, 3f, 4f, etc.