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paulo-campos
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Ondas e suas características: o som
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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
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 .
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 =
2π
T⇔ T =
2π
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
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.
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.