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Capítulo 18 – Movimento ondulatório

Capítulo 18 – Movimento ondulatório. 18.1 – Ondas mecânicas. Onda : perturbação que se propaga. Ondas mecânicas : Por exemplo : som , ondas na água , ondas sísmicas , etc. Se propagam em um meio material. No entanto , não há transporte de matéria , apenas da perturbação.

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Capítulo 18 – Movimento ondulatório

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Presentation Transcript

  1. Capítulo18 – Movimentoondulatório 18.1 – Ondasmecânicas Onda: perturbaçãoque se propaga Ondasmecânicas: Porexemplo:som, ondasnaágua, ondassísmicas, etc.Se propagamem um meio material. No entanto, nãohátransporte de matéria, apenasdaperturbação

  2. Ondaseletromagnéticas: luz, ondas de rádio e TV, microondas, raios-X, etc. Podem se propagar no vácuo. Velocidadeno vácuo: c = 299.792.458 m/s

  3. Ondasde matéria: físicaquântica “Curralquântico” Louis de Broglie (1892-1987)

  4. 18.2 – Tipos de ondas Longitudinaisoutransversais http://www.youtube.com/watch?v=Rbuhdo0AZDU Deslocamentonamesmadireçãodapropagação Deslocamentonadireção perpendicular à propagação

  5. Dimensionalidade: 3D 1D 2D Periódicasounão-periódicas: Ondaharmônica Pulso Kits LADIF

  6. Ondaesférica Ondaplana Ondacilíndrica

  7. 18.3 – Propagação de ondas Vamosconsiderar a propagação de um pulso transversal emumacordatensionada Matematicamente, a ondaserádescritaporumafunçãodeslocamentoy(x,t)

  8. Em t=0: (forma de onda) Depois de um tempo t, o pulsocaminhouumadistânciavt:

  9. Qualquerondaprogressivapara a direitacaracteriza-se por Exemplos: (não éumaonda) (éumaonda) Se a onda se propagapara a esquerda, bastatrocar v por –v:

  10. Ondassenoidais (harmônicas) , ondasenoidalpropagando-se para a direita http://www.youtube.com/watch?v=OW208xQrVSw

  11. Análisepara t fixo (porexemplo, t=0). Porsimplicidade, vamossuportambémφ=0

  12. Comprimento de onda: distânciamínima a partirdaqual a onda se repete(“períodoespacial”) (número de onda angular) Unidades SI: rad/m Número de onda: (Unidades: 1/m)

  13. Análisepara x fixo (porexemplo, x=0): Movimentoharmônico simples! Período Cadaelementodacordaexecuta um MHS com período T

  14. (freqüência angular) Unidades SI: rad/s Freqüência : (Unidades: 1/s = Hz)

  15. Fase e constante de fase: constante de fase fase Todosospontos (no tempo e no espaço) com o mesmo valor de têm o mesmo valor de y: estãoemfase Frentes de ondasãosuperfícies de faseconstante

  16. Velocidade de fase: Vamosfocalizaratençãoem um ponto P com faseconstante Fase:

  17. (velocidade de fasedaonda) E substituindonafunção y(x,t): Note que, usando as expressões: Forma esperadaparaumaondapropagando-se para a direita

  18. Velocidade transversal de umapartícula: Vamos agora focalizaratençãoem um ponto P com x constante Velocidade transversal (não é a velocidadedaonda!) Aceleração transversal: Como no OHS!

  19. 18.4 – Velocidade de ondaemumacordatensa • Sejaτa tensãonacorda e μ = M/L a densidade linear de massa(massaporunidade de comprimento) • A velocidadedaondanacordaé apenasfunção das característicasfísicas do meio(τ e μ) • Suponha um pulso com umaporção circular propagando-se para a direita: Velocidadedacorda no referencial do pulso v Velocidade do pulso no referencial do laboratório

  20. Forçassobre o segmentoΔl: Forçaresultante a Aceleração: Aceleraçãocentrípeta: Massa do segmento: v Análise dimensional:

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