SOM, CALOR E LUZONDAS
ONDAS Sonoras
Uma onda é uma perturbação que se propaga transportando energia.
Esse pulso se propaga sem transporte de matéria. São originadas a partir de vibrações de corpos materiais. Elas se propagam pela vibração das partículas (átomos ou
moléculas) do ar ou de outro meio material. Por isso elas NÃO SE PROPAGAM no vácuo.
Componentes de uma onda
Velocidade do Som Cada tipo de onda tem uma velocidade de
propagação diferente. O som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s; já a luz visível tem velocidade de cerca de 300.000 m/s no vácuo.
A velocidade do som depende do meio em que a onda se desloca.
A velocidade de uma onda pode ser calculada pela expressão:
V = ג . F .comprimento de onda = ג f = frequência da onda.
Quanto menor o comprimento da onda maior a frequência;
Quanto maior o comprimento da onda menor a frequência.
Unidade de frequência: hertz (Hz). São muito usados os múltiplos de hertz. FM (Frequência modulada): Megahertz (MHz) = 106
AM (Amplitude modulada): Quilohertz (KHz) = 103. Radares e fornos microondas: operam na faixa dos
Gigahertz (GHz) = 109.
ONDAS SONORAS: frequência
As ondas com frequências abaixo de 20Hz são chamadas de infrassons.
As ondas com frequências acima de 20KHz são chamadas de ultrassons.
Rinocerontes emitem infrassons. Golfinhos e morcegos só ouvem os ultrassons.
Alguns exames médicos são realizados com uso do ultrasson.
Frequência do Som
Ouvido humano
Morcego – 10 KHz a120 KHZ
Cão – 15 Hz a50 KHZ
Homem – 20 Hz a 20 KHz
Golfinho – 10 KHz a 240 KHz
Gato – 60 Hz a 65 KHz
Qualidade do som O som tem três qualidades que o identificam: Altura: nos permite distinguir se um som é
grave ou agudo.
Intensidade: nos permite distinguir entre um som forte ou fraco. Ela é medida em decibel (dB).
Timbre: é a qualidade pela qual podemos distinguir as fontes dos sons.
REVISANDO...
LUZ Porque vemos um objeto?
Porque a grama é verde, a vaca é preta e o leite é branco?
O que nos faz enxergar os diferentes objetos de várias
cores?
LUZ Os corpos em si não têm cor.
Eles absorvem ou refletem certos raios do espectro luminoso.
Quando a luz branca incide numa das faces de um prisma óptico, ocorre a dispersão da luz nas sete cores.
Ela pode ser refletida, absorvida ou atravessar um corpo.
DISPERSÃO LUMINOSA A luz branca é formada pelas seguintes
cores:
Vermelho Alaranjado Amarelo Verde Azul Anil Violeta
Arco-íris
Afinal, o que é a luz?
A luz é formada por raios, chamados luminosos.
Existem os corpo que emitem luz, e aqueles que absorvem luz.
Somente podemos ver aqueles que refletem ou emitem luz!
Fontes de luz Primárias: são aquelas que possuem luz
própria. É o caso do sol, das lâmpadas, da chama.
Secundárias: só emitem luz na presença de outras fontes.
Corpos quando super aquecidos também emitem luz. São chamadas de fontes incandescentes. Ex: aço derretido, filamento de lâmpada.
Existem fontes que também podem emitir luz temperaturas baixas (400ºC).
Fontes de luz
Fluorescentes: emitem luz somente pela ação de uma corrente excitadora.
Fosforescentes: continuam a emitir luz mesmo depois de cessada a ação excitadora.
Meios
Transparente: quando permite a propagação da luz sem diminuição da intensidade.
Translúcido: embora permita a propagação da luz, impede a visão nítida dos objetos observados.
Opaco: é todo aquele que impede a propagação da luz através de si.
Reflexão da luz
O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Sistemas ópticos: Espelhos planos
Sistemas ópticos: Espelhos planos Num espelho plano as
imagens parecem estar atrás do espelho.
Se prolongarmos os raios refletidos pelo espelho, veremos como se esse raios tivessem partido de pontos atrás do espelho.
A imagem que se parece formar atrás do espelho, no ponto de encontro dos prolongamentos dos raios refletidos, é chamada de imagem virtual.
Podem ser côncavos ou convexos.
Imagem nos espelhos
Sistemas ópticos: Espelhos esféricos
Côncavos: dependem da distância do objeto. Se está longe do espelho a imagem formada é menor e invertida. Se está próximo formam imagens virtuais e maiores que o objeto.
Convexos: a imagem formada é virtual, direita e menor que o objeto.
Espelho Côncavo
Espelho convexo
A Refração da Luz
A mudança de velocidade que acontece quando a luz passa de um meio para outro é chamada de refração.
Lentes
Porque o gelo derrete?
Porque o nos aquecemos com o cobertor e o
casaco?
Calor
Equilíbrio térmico : tendência de se igualar as temperaturas.
Termômetro
No termômetro de mercúrio, a elevação da temperatura provoca dilatações no volumes do líquido e do vidro.
╬ Os termômetros utilizam várias escalas.
╬ As que obedecem ao SI (Sistema Internacional) são as propostas pelos físicos Celsius, Fahrenheit e Kelvin
Escala Celsius
Foi criado pelo físico sueco
Ander Celsius em 1742.
Escala Fahrenheit
Foi criada por Daniel Gabriel Fahrenheit em 1724.
Uma diferença de 1,8 grau Fahrenheit equivale à de 1ºC.
Somente os EUA utilizam essa escala.
Fusão da Água Ebulição da Água
Fahrenheit (°F) Celsius (°C) Fahrenheit (°F) Celsius (°C)
32 °F 0ºC 212 °F 100ºC
Escala Kelvin Foi criada pelo físico norte-irlandês
Willian Thomson. Ela também é conhecida como zero
absoluto. Zero absoluto significa atividade molecular
mínima.
Fusão da Água Ebulição da Água
Fahrenheit (°F) Celsius (°C) Kelvin (K) Fahrenheit (°F) Celsius (°C) Kelvin (K)
32 °F 0ºC -273 K 212 °F 100ºC -373 K
Dilatação dos sólidos, líquidos e gases Os sólidos possuem formas e volumes
específicos, pois as moléculas que os formam são ligadas fortemente e quase não se movimentam, permanecendo praticamente estáticas.
A dilatação ocorre porque o grau de agitação das moléculas aumenta, aumentando também a temperatura e conseqüentemente a variação considerável nas dimensões, superfícies e no volume do corpo.
Dilatação dos sólidos, líquidos e gases
Para estudar o comportamento dos gases, deve-se levar em consideração a pressão, a massa, o volume a temperatura do gás.
Todos os gases se dilatam igualmente.
Dilatação dos sólidos, líquidos e gases
1ª Lei da Termodinâmica
Princípio da conservação da energia:
Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo
se transforma.
O QUE É CALOR?
Calor não é o mesmo que temperatura. A quantidade de calor em um corpo
pode ser medido em calorias. 1 caloria é definida como a quantidade
de calor necessária para se elevar a temperatura de 14,5ºC a 15,5ºC.
Trocas de calor
O calor está sempre se transferindo de corpos mais quentes para os mais frios.
CONDUÇÃO CONVECÇÃO RADIAÇÃO
CONDUÇÃO Geralmente ocorre materiais sólidos. É troca de calor que ocorre pelo contato de
materiais com temperaturas diferentes.
CONVECÇÃO
Ela é responsável pela formação dos ventos, das correntes oceânicas, pela circulação de água dos refrigeradores e etc...
RADIAÇÃO É a forma de calor que recebemos que é
composta por ondas eletromagnéticas. Radiação infravermelha. Seu efeito é o de
aquecer os corpos.