Aula 15-Instrumentação I-2025.1- Live sobre Ondas, conceitos e classificação-Professor Rafael.

Aula 15 Live, nesta sexta-feira, 25 de Julho,  sobre sobre Onda(conceitos, período, comprimento de onda, velocidade da onda, classificação e exemplos). Na parte final entrou o professor José Helayel do CBPF falando sobre a quebra de simetria e gráficos de Feynman em teoria de campos escalar.

Como vimos na aula anterior, a onda é um sinal que se propaga com velocidade definida, através de um meio ou o vácuo. O que distingue uma onda de uma partícula são as propriedades de interferência e difração que ocorre somente com ondas.

Y=y(x,t) versus a coordenada de posição, a distância entre duas cristas é o comprimento de onda λ.  

No gráfico de Y=y(x,t) versus o tempo t, a distância entre duas cristas é o período T da onda.  

Vimos que a equação fundamental da onda

V = 𝝀  f.

A frequência f, no SI é medida em Hertz(Hz),  sendo o número de oscilações da onda por unidade de tempo, ou seja,

f=1/T.

Questão 1) (UFRGS/2020) Uma onda sonora propagando-se em um meio fluido, com velocidade de módulo 1.440 m/s, sofre reflexão entre duas barreiras de modo a formar nesse meio uma onda estacionária. Se a distância entre dois nós consecutivos dessa onda estacionária é 4,0 cm, a frequência da onda sonora é

A) 180 Hz

B) 360 Hz

C) 1.800 Hz

D) 3.600 Hz

E) 18.000 Hz

Solução

Lembre-se da equação fundamental da onda

V = 𝝀  f

Com V sendo a  velocidade (m/s), 𝝀 o comprimento de onda (em m) e  f a frequência em Hz (Hertz).

Note que foi dado a distância entre dois nós consecutivos.

Dados

O comprimento de onda corresponde a duas vezes a distância entre dois nós.

𝝀=2x40cm=80cm.

  Como a velocidade está em m/s  é preciso transformar o comprimento de onda para metros, ou seja,

𝝀=80cm=80/100=0,8m.

v=1.440 m/s.

V = 𝝀  f⇔ f=V /𝝀.

Portanto, 

  f=V /𝝀 =1.44/0,8Hz=18000Hz.

Questão 2) (UFRGS/2020) Um bonito efeito de cor pode ser observado quando a luz solar incide sobre finas películas de óleo ou água.Ocorre que, quando um feixe de luz incide sobre a película, ele sofre duas reflexões, uma na superfície anterior e outra na superfície posterior. Assim, esses raios de luz refletidos percorrem diferentes caminhos, e sua superposição resulta em reforço de alguns comprimentos de onda e aniquilação de outros, dando origem às cores observadas.

O fenômeno responsável por esse efeito é a

A) difração.

B) interferência.

C) polarização.

D) reflexão total.

E) refração.

Solução

Reforço de comprimento de onda significa a propriedade de  interferência construtiva de duas ou mais ondas. Quando duas ondas se encontram em fase oposta pode ocorrer a  interferência destrutiva.

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