Mecânica
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“Se eu vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes.”
Isaac Newton
Ondulatória
LISTA 62 – INTRODUÇÃO À ONDULATÓRIA
O que é uma onda?
ONDA é qualquer perturbação que se propaga através de um meio transportando energia sem transportar (arrastar) matéria.
Perturbação da superfície da água gera ondas em sua superfície.
Perturbação do ar por um alto falante gera uma onda sonora.
Perturbação das cordas de um violão gera ondas nas cordas que por sua vez geram ondas sonoras.
Classificação das ondas
Direção de Vibração
Transversais: direção de vibração das partículas é perpendicular à direção de propagação da onda.
Exemplo: ondas eletromagnéticas.
Longitudinais: direção de vibração é a mesma que a direção de propagação da onda.
Exemplo: onda sonora.
Mistas: são ondas em que as partículas vibram longitudinal e transversalmente, ao mesmo tempo.
Exemplo: onda na água.
Dimensionalidade
Unidimensionais: Propagam-se ao longo de um meio linear, isto é, em apenas uma dimensão.
Exemplo: ondas em cordas propagam-se apenas ao longo de uma direção (eixo x por exemplo).
Bidimensionais: Propagam-se em superfícies, isto é, em duas dimensões.
Exemplo: ondas em líquidos propagam-se ao longo de duas direções (eixo x e y por exemplo).
Tridimensionais: Propagam-se no espaço, isto é, em todas as direções.
Exemplo: ondas sonoras no ar propagam-se ao longo das três direções (eixos x, y e z).
Natureza
Ondas Mecânicas: vibrações das partículas que constituem um meio material.
Exemplos: ondas em cordas e molas, ondas no ar (som), ondas em superfícies líquidas, ondas em sólidos (terremotos), etc.
ONDAS MECÂNICAS NÃO SE PROPAGAM NO VÁCUO.
Eletromagnéticas: variações de um campo elétrico e de um campo magnético originados por cargas elétricas oscilantes.
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS SE PROPAGAM NO VÁCUO.
Espectro Eletromagnético: faixa de frequência das ondas eletromagnéticas que se estende desde as frequências de rádio até às dos raios gama.
Raios Gama: Radiação emitida por núcleos instáveis com alta energia, usada em várias aplicações, incluindo esterilização, irradiação de alimentos e radioterapia.
Raios X: Similar aos raios gama, são usados em medicina diagnóstica, como radiografias e mamografias, além de outras aplicações.
Ultravioleta (UV): Parte da luz solar que tem energia suficiente para ionizar átomos. Responsável pelo bronzeamento da pele, mas também pode causar câncer. Possui usos bactericidas e em fluorescência.
Luz Visível: A parte do espectro que os seres humanos podem ver, emitida por fontes naturais (como o Sol) e artificiais (lâmpadas).
Infravermelho: Radiação térmica emitida por corpos quentes, usada em dispositivos de visão noturna, controles remotos e satélites. Mosquitos e serpentes noturnas também detectam essa radiação.
Micro-ondas: Geradas por circuitos elétricos, usadas em comunicação com veículos espaciais, transmissões telefônicas, fornos de micro-ondas e outras aplicações.
Ondas de Rádio: Produzidas em circuitos elétricos, são usadas em transmissões de rádio e TV, radares e medições de velocidade.
Elementos de uma onda
C – crista: ponto mais alto da onda
V – vale: ponto mais baixo da onda
A – amplitude: distância do nível de equilíbrio à uma crista (ou vale).
λ – comprimento de onda: distância ente dois vales ou duas cristas consecutivas.
Período e Frequência
Período (T): intervalo de tempo para uma oscilação completa. Unidade de medida: segundos (s).
Frequência (f): número de oscilações executadas por qualquer ponto vibrante numa unidade de tempo. Unidade de medida: hertz (Hz)
Equação Fundamental da Ondulatória
Quando a frequência de uma onda reduz à metade, seu comprimento onda dobra, porém sua velocidade se mantém constante, uma vez que a velocidade de uma onda depende do meio de propagação.
