1) O que são Ondas?
Os fenômenos ondulatórios estão intimamente ligados ao que chamamos de ondas, compreende-se que ondas são perturbações que se propagam em um meio e transportam energia sem transportar matéria e que se deslocam de um ponto a outro no espaço ao longo de um tempo (T).
2) Quais as
principais características notadas nas Ondas?
a) Amplitude (A): Distância do
ponto central até o ponto mínimo ou máximo de uma onda.
b) Vales e cristas: São pontos
de uma onda que possuem amplitude mínima (vales) e amplitude máxima (cristas).
c) Comprimento de onda (λ):
Distância entre dois pontos consecutivos que determinam os extremos do formato
do padrão que se repete na onda.
d) Movimentos periódicos:
Movimentos que se repetem ao longo de um tempo (T), chamado de “período”,
possuindo características semelhantes em vários pontos.
3) Como são classificadas as Ondas?
As ondas podem ser classificadas quanto à sua natureza (mecânicas ou eletromagnéticas) e quanto à sua direção de propagação.
4) O que são ondas mecânicas?
São as que precisam de um meio material para se propagarem. Meios como o ar, a água, ou uma corda, por exemplo. Exemplos de ondas mecânicas: ondas em um corda, ondas sonoras.
5) O que são ondas eletromagnéticas?
São aquelas que não precisam de um meio material para se propagarem, ou seja, propagam-se inclusive no vácuo. Exemplos de ondas eletromagnéticas: luz, raios X, raios ultravioleta.
6) Como
podem ser classificadas as Ondas quanto à direção de propagação?
Ondas unidimensionais: São as
que se propagam em apenas uma direção. Como exemplo, podemos citar a onda de energia potencial
elástica, que se forma quando uma mola esticada é solta.
Ondas bidimensionais: São as
que se propagam em duas direções. Por exemplo: quando uma pedra cai em um lago de águas calmas,
formam-se ondas bidimensionais que deslocam-se pela superfície do lago.
Ondas tridimensionais: São as
que se propagam em todas as direções. Por exemplo: o
som e a luz são ondas de propagação tridimensional.
Ondas
transversais: são aquelas que possuem direção de propagação perpendicular à
direção de vibração. Por
exemplo: ao balançarmos uma corda para cima e para baixo, a onda que é
produzida desloca-se para frente, na direção horizontal.
Ondas longitudinais: são aquelas que possuem direção de
propagação coincidente com a direção de vibração. Por exemplo: para
produzirmos um som, a passagem do ar faz as cordas vocais vibrarem para frente
e para trás, produzindo regiões de compressão e rarefação do ar.
Ondas mistas: apresentam, simultaneamente, as
características das ondas transversais e longitudinais.
7) Por que
dizemos que as ondas são periódicas?
Analisaremos, aqui, as
características das ondas unidimensionais:
Das
ondas periódicas são notadas duas grandezas principais: período e frequência.
O período (T) é o intervalo de
tempo para que dois vales (ou duas cristas) passem pelo mesmo ponto de uma
corda.
A frequência (f) é definida
como o número de cristas (ou vales) que passam por um mesmo ponto, por unidade
de tempo.
A unidade da frequência é
Hertz (Hz).
A frequência é o inverso do
período, logo, a relação matemática entre as duas medidas é:
8) Como é
analisado matematicamente uma Onda periódica?
O movimento de uma onda é representado pela equação:
v = λ ⋅ f,
onde:
v é a velocidade de propagação da onda, em m/s.
λ é o comprimento de onda, em metros.
f é a frequência, em Hertz (Hz).
9) Na
figura temos uma onda se propagando com velocidade de 30 m/s. Determine a
frequência dessa onda:
a) Tem-se da equação fundamental da onda
v = λ ⋅ f
b) Acha-se os valores e transforme as unidades
v= 30 m/s
λ = 60 cm = 0,6 m
c) Substitua os valores e faça os cálulos
v = λ ⋅ f
30 = 0,6 ⋅ f
f = 30 / 0,6
f = 50 Hz
 |
| Onda longitudinal |
 |
| Onda transversal |
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) O único transporte feito pela onda é o de energia. Não há transporte de matéria. ( )
b) A amplitude de
uma onda mede a distância do ponto central até o ponto mínimo ou máximo de uma
onda. ( )
c) Ondas eletromagnéticas não
precisam de um meio material para se propagar, ou seja, propagam-se inclusive
no vácuo. ( )
d) O som é constituído por
ondas mecânicas tridimensionais. ( )
e) As ondas mecânicas
propagam-se nos meios sólidos, líquidos e gasosos. ( )
f) Um onda sonora não se
propaga no vácuo. ( )
g) Tanto a luz quanto o som
são ondas eletromagnéticas.
h) A diferença fundamental
entre as ondas longitudinais e as ondas transversais está na relação entre a
direção de propagação da onda e a direção do pontos do meio.
i) Nas ondas longitudinais, as
direções de propagação são perpendiculares ao sentido alterando-se no período e
as ondas transversais, têm sempre a mesma direção.
2) Quais as classificações das ondas de acordo com a sua natureza?
3) Qual dessas ondas NÃO é um exemplo de onda mecânica?
(A) Infravermelho
(B) Som
(C) Ondas de uma corda
(D) Ondas do mar
4) Como são classificadas as ondas, em termos de sua direção de propagação?
5) Que tipo de onda propaga-se no vácuo?
6) Como são chamados os pontos
de uma onda que possuem amplitude mínima e amplitude máxima, respectivamente?
(A) Baixa Frequência e Alta Frequência.
(B) Frequência e Período.
(C) Vales e Cristas.
(D) Comprimento e Largura de Onda.
7) Como é chamado o número de cristas
(ou vales) que passam por um mesmo ponto, por unidade de tempo?
(A) Amplitude
(B) Frequência
(C) Período
(D) Comprimento de Onda
8) A figura abaixo mostra uma corda
num dado momento. Sabe-se que ela se desloca com velocidade de 4 cm/s. Com a
ajuda da figura, sabendo que o lado de cada quadrado corresponde a 1 cm,
determine:
a) a amplitude da onda;
b) o comprimento de onda;
c) seu período e sua frequência.
9) Na figura abaixo, estão representadas
duas ondas transversais P e Q, em um dado instante de tempo.
Considere que as velocidades de propagação das ondas são iguais.
Sobre essa representação das ondas P e Q, a única afirmativa VERDADEIRA é:
(A) A onda P tem o dobro da
amplitude da onda Q.
(B) A onda P tem o dobro do
comprimento de onda da onda Q.
(C) A onda P tem o dobro da
frequência da onda Q.
(D) O período de um ciclo da
onda P é a metade do período da onda Q.
10) Um trem de ondas periódicas
desloca-se a uma velocidade constante de 4 m/s. A distância entre duas de suas
cristas consecutivas é de 50 cm. Determine o período e a frequência de
oscilação dessas cordas.
11) A respeito da classificação das ondas, marque a
alternativa FALSA:
(A) As ondas classificadas como longitudinais possuem
vibração paralela à propagação. Um exemplo desse tipo de onda é o som.
(B) O som é uma onda mecânica, longitudinal e
tridimensional.
(C) Todas as ondas eletromagnéticas são transversais.
(D) A frequência representa o número de ondas geradas
dentro de um intervalo de tempo específico. A unidade Hz (Hertz) significa
ondas geradas por segundo.
(E) Quanto à sua natureza, as ondas podem ser classificadas
em mecânicas, eletromagnéticas, transversais e longitudinais.
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