Aula 20- Instrumentação I. Destaques para Onda e o Efeito Doppler. UFCG-2023.1, ministrada nesta quinta, 5

 

 

A Aula 20 da disciplina de Instrumentação I. Onda e o Efeito Doppler. UFCG-2023.1 ministrada hoje pelo blog ciências e educação, 5-10-23, corresponde a disciplina Introdução à Física, aula-live 14 do RAE-UFCG, ministrada pelo professor Rafael. Dando continuidade ao estudo das ondas  será visto alguns exercícios com destaques para o efeito Doppler(1842) e  a explicação do experimento da medida da  frequência do diapasão em ondas estacionárias.

Efeito Doppler

O efeito Doppler pode ocorrer em ondas mecânica e eletromagnética.

Em 1842, o físico da Austria Christian Johann Christian Andreas Doppler, observou pela primeira vez que a frequência das ondas sonoras depende do movimento da fonte ou do observador.

Em 1845, observando o som por vários trompetistas em cima de um vagão de uma locomotiva, Buys Ballot comprovou na prática  a teoria do efeito Doppler.

Nesta figura vemos um aumento na frequência no espectro visível da luz. (Foto-Wikipédia).

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Resolveremos a Questão 65 do ENEM 2013 sobre a Ola Mexicana.

Foi visto.

Vimos que as ondas estacionárias são vibrações de um sinal em uma certa região, elas podem ser reproduzidas em uma corda com uma das extremidades fixa.

Na aula de hoje, explicaremos como determinar a frequência própria de um diapasão. Os matemáticos D'Alambert, Lagrange, Bernoulli e Euler deduziram a velocidade de uma onda na corda, sendo dada por v=(𝟊/𝞵)¹/² sendo 𝟊 a tensão(tração)  na corda e 𝞵=m/L a densidade linear.

Questão 86,  sobre ondas eletromagnéticas. ENEM 2016

Exemplo: Onda em uma corda de comprimento L=20m e massa m=10kg. Ela gasta 0,2 segundos  para ir de uma extremidade a outra e retornar.

A densidade linear é a massa dividia pelo comprimento 

𝞵=m/L .

Velocidade da onda na corda, depende da tração(tensão)  F e da densidade linear 𝝁. 

v=(𝟊/𝞵)¹/²  (raiz quadrada de F/𝞵)

sendo 𝟊 a tensão(tração)  na corda e 𝞵=m/L a densidade linear.

                         A velocidade é a distância dividido pelo tempo.

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