Aula 4


Ressonância:Outra demostração da existência da ressonância é a existência de ondas estacionárias, que pode ser facilmente demonstrada através de um tubo fechado que recebe água em sua extremidade superior. A água adicionada cria um som de borbulhamento no tubo. Devido ao fato da coluna de ar dentro do tubo está diminuindo, as freqüências de ressonância podem ser ouvidas

Ondas Estacionárias: Considere uma corda no qual uma extremidade se encontra fixa num suporte e a outra ligada numa fonte de ondas. Se a fonte produzir ondas com freqüência constante, elas sofrerão reflexão na extremidade fixa e, então ocorrerá uma interferência da onda incidente com a refletida. A onda formada terá a forma ora da linha contínua, ora da linha tracejada, formando assim a onda estacionária.

Aula 3

Interferência de ondas: Considere dois pulsos deslocando-se em direções opostas numa corda. Caso estes dois pulsos se interceptem num determinado momento, pode ocorrer interferência construtiva ou destrutiva, de acordo com a forma inicial dos pulsos. Se os dois pulsos estão do mesmo lado da corda, ocorre interferência construtiva e as amplitudes dos pulsos serão somadas. Caso contrário, acontece no momento do encontro a interferência destrutiva e as amplitudes dos dois pulsos serão subtraídas (o cancelamento completo só existe se os pulsos forem idênticos).

Reflexão de ondas:Quando se emite um som nas proximidades de um obstáculo como por exemplo uma caverna, as ondas sonoras sofrem reflexão nas paredes da caverna e voltam na direção oposta e, quando elas chegam ao nosso ouvido, nós ouvimos o eco. Portanto a existência do eco se deve unicamente à propriedade de reflexão das ondas sonoras.
Da mesma forma, as cores dos objetos são devida à reflexões de alguns comprimentos de ondas pela luz incidente sobre eles. Assim, quando olhamos para um objeto opaco, vemos somente a parcela não absorvida da luz que chegou até ele.

Aula 02

Tipos de ondas

As ondas, seja qual for o tipo, estão sempre presentes na vida diária de cada pessoa. Mas o que é uma onda? Onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. As imagens que visualizamos, por exemplo, são possíveis porque as ondas de raios luminosos sensibilizam o sistema visual, no entanto existem algumas que o sistema visual humano não consegue visualizar em razão das limitações do mesmo, tais como as ondas eletromagnéticas e as ondas utilizadas nas telecomunicações. O mesmo ocorre com as ondas sonoras. O sistema auditivo humano consegue captar as ondas provenientes dos ruídos, das vozes, pode captar os sons das músicas, no entanto ele não capta outros sons como, por exemplo, o ultra-som.

Para se classificar uma onda são utilizados vários critérios. Uma onda pode ser unidimensional, bidimensional ou tridimensional, isso dependendo do número de direções em que ela está se propagando.

A onda é classificada como unidimensional quando ela se propaga em apenas um meio, por exemplo, a propagação de uma onda em uma corda. Ela é classificada como bidimensional quando ela se propaga em duas direções como, por exemplo, ao longo de uma superfície como a água. As ondas bidimensionais por sua vez, se caracterizam como retas ou circulares dependendo das frentes de onda. E por último quando a onda se propaga no espaço ela é classificada como tridimensional, ou seja, em três direções como, por exemplo, as ondas que são produzidas pelas fontes sonoras e luminosas. Assim como as ondas bidimensionais, as ondas tridimensionais também se classificam de acordo com as frentes de ondas, podendo dessa forma, serem classificadas como planas ou esféricas.

Exemplo de onda bidimensional

Exemplo de onda unidimensional

Exemplo de onda tridimensional

Ondas

Objetivo: Explorar conceito sobre ondas e ver sua aplicabilidade.

Descrição: Composta de x aulas onde estas poderão ser acessadas pelo blog, com vídeos e interações via web além de hiperlinks para uma leitura complementar.

Aula 01

O que é onda ?

Quando eu coloco uma fila de dominós, por exemplo, e derrubo o primeiro, eu posso dizer que causei uma perturbação somente no primeiro dominó. Mas você sabe que todos os outros irão cair em seguida. Este é o famoso "efeito dominó". Podemos ver neste caso o que é uma perturbação se propagando de um lugar para o outro. A perturbação causada no primeiro dominó chegou até o último, derrubando-o, apesar de cada dominó não ter saído da sua posição inicial. Note também que somente a energia aplicada ao primeiro dominó chegou até a última peça. A perturbação transportou somente energia, portanto.
O que acontece na onda é mais ou menos isso. Uma perturbação é causada, por alguém ou por alguma fonte, e esta perturbação propaga-se de um ponto para o outro na forma de pulsos. Veja alguns exemplos:
Uma pessoa movimenta a extremidade de uma corda, e a perturbação propaga-se até a outra extremidade;
Um terremoto no fundo do mar causa uma perturbação nas águas do oceano, e esta perturbação propaga-se até encontrar algum continente, causando ondas gigantes conhecidas como Tsunamis. Estas ondas causam muita destruição quando chegam às praias;
Um alto falante causa uma perturbação nas moléculas de ar, e esta perturbação propaga-se até nossos ouvidos permitindo que possamos ouvir o som gerado pelo mesmo; Como já vimos, chamamos de pulso uma perturbação que se propaga, e damos o nome de onda a uma seqüência de pulsos periódicos.

Ondas mecânicas e eletromagnéticas

Ondas mecânicas são aquelas que precisam de um meio material para poderem se propagar. A perturbação causada no dominó somente se moveu por causa dos dominós, sem eles ela nem existiria. Como exemplo temos as ondas no oceano, o som etc. Todas são perturbações causadas em meios materiais. Já as ondas eletromagnéticas não precisam de meios materiais para irem de um lugar para o outro. A perturbação é causada em campos eletromagnéticos e se propaga através deles. A luz é um bom exemplo deste tipo de onda. Note que a luz do Sol chega até nós mesmo existindo vácuo no espaço. Outros exemplos de ondas eletromagnéticas são as microondas, as ondas de rádio.