Exercícios Resolvidos de Introdução a OndasVer Teoria Show
EnunciadoEm 20 segundos, uma fonte de ondas periódicas emite 40 ondas completas, que se propagam com comprimento de onda de 15 m. Determine o período, a frequência e a velocidade da onda.Passo 1Frequência: 40 o n d a s 20 s = 2 H z Período: T = 1 f = 1 2 = 0,5 s Velocidade: v = λ T = 15 0,5 = 30 m / s RespostaExercícios de Livros Relacionados13.1. A corda de um piano emite um lá médio vibrando com uma frequênci Ver Mais Feixes de laser enviados para a Lua são um recurso rotineiro para se d Ver Mais Use a equação de onda para determinar a velocidade de uma onda dada po Ver Mais Se, no exemplo 15.3 você não desprezasse a massa da corda, qual seria Ver Mais Ver Também Ver tudo sobre FísicaVer tudo sobre OndasLista de exercícios de Introdução a OndasA ondulatória é o ramo da Física responsável por estudar o comportamento das ondas e oscilações. Seu estudo permite a investigação dos diferentes fenômenos ondulatórios, sendo eles a reflexão, refração, absorção, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. Na ondulatória, é possível calcular a frequência, período, comprimento de onda e velocidade de propagação das ondas. Leia também: Mecânica — o ramo da Física que estuda o movimento Resumo sobre ondulatória
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O que a ondulatória estuda?A ondulatória estuda as características, propriedades e fenômenos das ondas e oscilações. Por meio do seu estudo, é possível compreender o comportamento das ondas, independentemente da sua tipologia. Tipos de onda na ondulatóriaPodemos classificar as ondas quanto à sua natureza, quanto à sua direção de vibração e quanto ao número de dimensões da propagação da sua energia. Além disso, elas também podem ser períodicas e estacionárias.
Leia também: Cinco coisas que você precisa saber sobre as ondas Elementos das ondasExistem diversos elementos das ondas, como crista, vale, comprimento de onda, amplitude, período, frequência e velocidade. Na imagem abaixo podemos ver as suas representações em uma onda periódica.
Fórmulas da ondulatória
\(T=\frac{1}{f}\)
Pode ser representada também por: \(T=\frac{∆t}n\)
\(f=\frac{1}{T}\)
Pode ser representada também por: \(f=\frac{n}{∆t}\)
\(v=λ\cdot f\)
Pode ser representada também por: \(v=\frac{λ}{T}\)
\(v=\sqrt\frac{F}{m}\)
Vamos agora ver alguns exemplos de aplicações dessas fórmulas:
Calcularemos o período por meio da fórmula: \(T=\frac{1}{f}\) \(T=\frac{1}{200}\) \(T=0,005\ s\) Então, o período dessa onda é de 0,005 s.
Calcularemos a velocidade da onda usando a fórmula: \(v=λ\cdot f\) \(v=2\cdot 100\) \(v=200\ m/s\) Assim, a velocidade de propagação da onda é de 200 m/s. Fenômenos ondulatóriosOs fenômenos ondulatórios descrevem os distintos comportamentos das ondas ao encontrarem um obstáculo, como um espelho ou anteparo, outras ondas ou até mesmo ao receber determinadas frequências de oscilação. Os fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, absorção, polarização, dispersão, interferência, difração e ressonância.
A reflexão é o fenômeno ondulatório que permite que a luz, ao encontrar um obstáculo, se choque e se reflita até os nossos olhos. Nesse fenômeno, a luz não muda sua velocidade, já que não houve alteração de meio. Reflexão da luz.Esse fenômeno permite que possamos enxergar o nosso reflexo na água. Isso acontece porque a luz, ao entrar em contato com a água, bate na água e é refletida até nossos olhos.
A refração é o fenômeno ondulatório que faz com que a luz, ao mudar de meio, sofra mudanças em sua velocidade de propagação e comprimento de onda, contudo sua frequência permanece a mesma, já que a fonte que emitiu a onda é a mesma. Refração da luz.Esse fenômeno faz com que vejamos objetos desfocados quando eles estão submersos na água. Vemos a sua imagem mais acima do que sua posição real.
Absorção é o fenômeno que ocorre quando ao ser emitida sobre os corpos, a luz é absorvida por eles. Com isso, ela permite que vejamos as cores dos objetos, dependendo exclusivamente da cor da luz emitida e da cor do objeto. Esquema ilustrativo mostra absorção e reflexão da luz visível sobre objetos de diferentes cores.Por exemplo, se o objeto for de qualquer cor, com exceção do preto, e emitirmos nele uma luz branca (que é a mistura de todas as cores), o objeto absorverá todas as cores e refletirá a sua cor, então veremos a cor do objeto. Se o objeto for da cor preta e emitirmos sobre ele uma luz branca, todas as cores serão absorvidas, então nenhuma cor é refletida, portanto veremos o objeto preto. Já se sobre um objeto de qualquer cor aplicarmos uma luz preta (que é a ausência de cor), o veremos preto. Se aplicarmos sobre um objeto uma luz exatamente da cor dele, veremos a cor do objeto. Entretanto, se aplicarmos sobre um objeto de cor vermelha uma luz diferente de branca e vermelha (por exemplo, uma luz azul), como esse objeto só reflete a cor vermelha, o veremos preto.
A polarização é o fenômeno em que é possível filtrar as ondas transversais (ondas que vibram perpendicularmente e na direção de propagação) e selecionar a orientação interessada de acordo com a sua vibração. Isso se dá por meio do uso de um polarizador, que escolhe se a componente da onda será a vertical ou a horizontal, como podemos ver na imagem a seguir. Polarização de um feixe de luz através de um polarizador.Esse fenômeno permite que possamos tirar fotos de superfícies refletoras sem que nosso reflexo interfira na imagem, já que o polarizador filtra os raios de luz que não interessam.
A dispersão é o fenômeno que faz com que a luz, ao mudar de meio, refrate seus raios e se decomponha em todas as suas componentes monocromáticas, com diferentes ângulos de refração, frequências e comprimentos de onda. Dispersão da luz solar.
A difração, também chamada de princípio de Huygens, é o fenômeno que permite que a onda atravesse uma fenda ou contorne um obstáculo e se espalhe ou se alargue do outro lado da fenda. Esse fenômeno permite que possamos acessar o wi-fia metros de distância do modem, já que a onda atravessa os obstáculos.
A interferência é um fenômeno de superposição de ondas. Seu somatório resulta em uma onda nova, chamada de onda resultante. Esse fenômeno foi descoberto pelo físico Thomas Young (1773-1829). Esse fenômeno pode ser classificado como construtivo ou destrutivo. A interferência construtiva se dá quando o somatório das ondas forma uma onda resultante de maior amplitude. Já a interferência destrutiva ocorre quando ao somar as ondas, elas se anulam, gerando uma onda resultante de baixa amplitude ou nula, como podemos ver na imagem abaixo. Interferência construtiva e destrutiva das ondas.O fenômeno de interferência destrutiva faz com que ouçamos ruídos no rádio e televisores.
A ressonância é um fenômeno que permite que os corpos, ao receberem oscilações de frequência semelhantes a uma de suas frequências naturais, absorvam e amplifiquem essas ondas, passando a oscilar em amplitudes gigantes. Ressonância das ondas sonoras através do diapasão.Esse fenômeno aparece quando martelamos um diapasão, instrumento em formato de garfo que propaga suas ondas sonoras a um outro que está próximo, fazendo com que ele oscile e amplifique sua frequência. Videoaula de dicas de ondulatória para o EnemExercícios resolvidos sobre ondulatóriaQuestão 1 Uma pessoa ouve um som que viaja no ar a uma velocidade de 340 m/s e possui comprimento de onda de 5 metros. Em vista disso, determine a frequência dessa onda sonora. a) 68 Hz b) 42 Hz c) 17 Hz d) 26 Hz e) 34 Hz Resolução: Alternativa A Para calcularmos a frequência da onda sonora, utilizaremos a fórmula: \(v=λ\cdot f\) \(340=5\cdot f\) \(f=\frac{340}5\) \(f=68\ Hz\) Questão 2 (Unip) A Ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, ao receber impulsos periódicos do vento, entrou em vibração e foi totalmente destruída. O fenômeno que melhor explica esse fato é: a) o efeito Doppler b) a ressonância c) a interferência d) a difração e) a refração Resolução: Alternativa B Como a ponte de Tacoma vibrou da mesma forma que os ventos vibravam, ela entrou em ressonância com os ventos. Qual o nome da grandeza 40hz?Resposta verificada por especialistas. Na física, frequência é: uma grandeza. utilizada para verificar a geração de ondas.
Qual é o nome da grandeza?Lista de grandezas físicas. Qual a grandeza que mede a frequência do som?A altura de um som diz respeito à sua frequência, que mede o número de oscilações que a onda sonora produz a cada segundo. A medida de frequência é dada em hertz (Hz).
Qual é o nome da grandeza que mede a distância entre duas cristas consecutivas?O comprimento de onda é representado pelo símbolo λ e equivale ao espaço que as ondas percorrem até que realizem uma oscilação completa. O comprimento de onda também é definido como a distância entre dois vales consecutivos, duas cristas consecutivas ou três nós consecutivos.
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