Relação entre ondas e o som
T1 - Ondas: fenomenologia, conceitos e cinemática. Propagação de perturbação de sistema contínuo em equilíbrio. Exemplos de ondas; ondas materiais e ondas eletromagnéticas; ondas transversais e longitudinais; divergência, dissipação e dispersão. Cinemática da propagação de ondas numa corda. Ondas transversais em uma dimensão. Operador translação. Propagação linear de um pulso de onda: y(x,t) = y(x - vt, t = 0). Significado físico e matemático da função de onda y(x,t). Gráficos y ´ x e y ´ t. Velocidade transversal da corda: vy(x,t).
P1 - Exercício exploratório: reflexão e superposição de pulsos de ondas numa corda. Gráfico animado da superposição de pulsos de onda numa corda. Gráficos da velocidade vertical. Cancelamento dos pulsos? Reflexão de pulsos de onda na extremidade de uma corda esticada. Vídeo e animação interativa: reflexão de um pulso de ondas por extremidade fixa ou livre; reflexão por mudança de meio com densidade diferente. Representação da reflexão por meio de pulsos virtuais. Descrição matemática e animação. Exercícios.
T2 - Dinâmica da propagação de ondas numa corda. Determinação da velocidade de propagação de um pulso ondulatório numa corda. Equação da onda numa corda na aproximação linear não dissipativa. Propagação de energia e momento por uma onda. Princípio da Superposição e linearidade da equação de onda.
T3 - Ondas harmônicas: amplitude, comprimento de onda e freqüência de uma onda representada por uma função senoidal. Animação interativa: parâmetros da onda harmônica. Simulação da geração de ondas harmônicas por oscilação da extremidade de uma corda. Formação de ondas estacionárias em cordas infinitas por superposição de ondas progressivas e retrógradas. Corda finita excitada por força externa periódica. Reflexão e interferência entre os pulsos incidente e duplamente refletido. Potência instantânea. Múltiplas reflexões; condições de ressonância e formação de ondas estacionárias em cordas vibrantes com as duas extremidades fixas, e com uma extremidade fixa e a outra livre. Simulador de corda. Modos normais de vibração e harmônicos.
P2 - Experimento: Modos normais de vibração de uma corda. Determinação da velocidade de propagação da onda em um elástico esticado pela determinação das freqüências de ressonância e comparação com o valor teórico esperado.
T4 - Lista de Exercícios - Ondas
T5 - Ondas em meios contínuos. Som. Ondas de pressão no ar, compressibilidade. Velocidade de propagação de uma onda de pressão no ar. Ondas de pressão x ondas de deslocamento. Propagação de energia por uma onda sonora. Intensidade sonora. Ressonância e modos normais em tubos de ar. Simulador de tubo de Kundt. Demonstração "flautas passivas".
P3 – Velocidade do som: atraso em tubo longo, ressonância em tubo curto, diferença de fase em dois microfones.
T6 - Superposição de ondas harmônicas. Séries de Fourier. Interferência de fonte dupla. Batimentos. Efeito Doppler (applet). Aplicações e exercícios.
T7 – Irradiação sonora por fonte pontual. Intensidade sonora em função da distância à fonte. A sensação sonora. Intensidade e nível de intensidade de um som. A escala de decibéis. Física e fisiologia da audição. Sensação de intensidade de um som em função de sua freqüência. Altura. Timbre. A física da música. Harmônicos e oitavas. Tons combinacionais. Escalas musicais, acordes e dissonâncias. A escala de Dó maior
P4 – Batimentos e timbre.
T8 - Lista de Exercícios - Som
Nenhum comentário:
Postar um comentário