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quarta-feira, 4 de novembro de 2026

Aula 16 - 26.2 - Instrumentação I- Questões do ENEM sobre Efeito Doppler e Onda Estacionária em uma corda com o professor Rafael, nesta quarta, 04/11

  Aos oitos minutos deste vídeo, o professor Rafael registra a homenagem ao homem Negro e mulher Negra, na casa de Dona Edite, tendo as presenças das agentes  de saúde da época Elza e Lucélia. 

O vídeo desta  Aula 16 da disciplina de Instrumentação I. - Efeito Doppler e Onda Estacionária em uma corda com o professor Rafael, nesta quarta-feira, 04/11,  sobre ondas e o Efeito Doppler. UFCG-2026.2, ministrada hoje 04-11-26, corresponde ao vídeo da  disciplina Introdução à Física, aula-live 14 do RAE-UFCG 2020, 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.

 






Veja mais.








Efeito Doppler.





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).

Função de onda senoidal
Leia mais



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



Na aula estudaremos as ondas estacionárias, as quais  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




Veja outras representações de ondas senoidais







A primeira comprovação foi obtida pelo cientista alemão Christoph B. Ballot, em 1845, em um experimento com ondas sonoras.

Em ondas eletromagnéticas, esse mesmo fenômeno foi descoberto de maneira independente, em 1848, pelo francês Hippolyte Fizeau. Por esse motivo, o efeito Doppler também é chamado efeito Doppler-Fizeau.

CARACTERÍSTICAS

O comprimento de onda observado é maior ou menor conforme sua fonte se afaste ou se aproxime do observador.

No caso de aproximação, a freqüência aparente da onda recebida pelo observador fica maior que a freqüência emitida. Ao contrário, no caso de afastamento, a freqüência aparente diminui.

Um exemplo típico é o caso de uma ambulância com sirene ligada que passe por um observador. Ao se aproximar, o som é mais agudo e ao se afastar, o som é mais grave. De modo análogo, ao trafegar em uma estrada, o ruído do motor de um automóvel que vem em sentido contrário apresenta-se mais agudo enquanto ele se aproxima, e mais grave a partir do momento em que se afasta (após cruzar com o observador).

Nas ondas luminosas este fenômeno é observável quando a fonte e o observador se afastam ou se aproximam com grande velocidade relativa. Neste caso, o espectro da luz recebida apresenta desvio para o vermelho (quando se afastam) e desvio para o violeta (quando se aproximam).

Medição de velocidades

O efeito Doppler permite a medição da velocidade de objetos através da reflexão de ondas emitidas pelo próprio equipamento de medição, que podem ser radares, baseados em radiofreqüência, ou lasers, que utilizam freqüências luminosas.

Muito utilizado para medir a velocidade de automóveis, aviões, bolas de tênis e qualquer outro objeto que cause reflexão, como, na Mecânica dos fluidos e na Hidráulica, em partículas sólidas dentro de um fluido em escoamento.

Em astronomia, permite a medição da velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes luminosos em relação à Terra. Essas medições permitiram aos astrônomos concluir que o universo está em expansão, pois quanto maior a distância desses objetos, maior o desvio para o vermelho observado.

Na medicina, um ecocardiograma utiliza este efeito para medir a direção e velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco.

O efeito Doppler é de extrema importância quando se está comunicando a partir de objetos em rápido movimento, como no caso dos satélites. 







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.



Aulas anteriores. 

Aula 15- 26.2 - Instrumentação I - Lista VII - 28/10. 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. Quanto a natureza a Onda é classificada como  mecânica e eletromagnética. Tipo: longitudinal e transversal.

No vídeo a seguir o professor Rafael explica a classificação, as propriedades de onda e  característica. Estavam presentes os estudantes de Cuité Samuel eletricista, José Anderson, Ryan, as jovens de Sossego Jéssica  e Joelma. Ele explica porque o céu é azul. O professor Rafael faz uma homenagem ao professor Moysés Nussenzveig. No final deste vídeo vemos  as estudantes do curso de Licenciatura em Física do IFPB.  https://rafaelrag.blogspot.com/2026/10/aulas-15-262-disciplina-de.html?m=1


Aula 14 - 26.2 - Instrumentação I - Projeto IV-Medir o coeficiente de atrito estático -  professor Rafael, nesta sexta-feira, 23/10

Aula 14 - 26.2 - Instrumentação I- Iremos tirar dúvidas de como medir o coeficiente 

 No caso do homem empurrando a  caixa a força de atrito, no solo  está na direção do homem. Demonstração da força de atrito é uma força de residência, contrária ao movimento dos corpos.  

Aula 13- 26.2 - Instrumentação I. Projeto V-medir a aceleração da gravidade usando um pêndulo simples, professor Rafael, nesta quarta-feira, 21/10.
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      Segue um resumo da aula de introdução à Física, ministrada pelo  professor Rafael Rodrigues do curso de Licenciatura em Física de Cuité-PB... https://rafaelrag.blogspot.com/2026/10/aula-13-262-instrumentacao-i-projeto-v.html?m=1

    Aula 12- 26.2 - Instrumentação I - Lista VI.  Nesta sexta-feira, 16/10,  dando continuidade as aulas da disciplina de Instrumentação I do período letivo atrasado 2026.2, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues, teremos a aula 12, sobre a aplicação da 2a. Lei de Newton na determinação do período(tempo periódico) do oscilador harmônico simples do sistema massa-mola, disponível no portal de notícias rafaelrag, blog ciências e educação. Professor Rafael Rodrigues(UFCG, campus Cuité).

 Segue a lista VI e o roteiro da experiência sobre a medida do período do oscilador massa-mola. https://rafaelrag.blogspot.com/2026/10/aula-12-262-instrumentacao-i-periodo-do.html?m=1

Aula 11 - 26.2 - Instrumentação I-  Diferente do conceito no cotidiano, o trabalho em Física é devido a uma força aplicada. Considere uma força constante atuando sobre um corpo de massa M, deslocando de uma distância d, formando um ângulo 𝝰(letra grega alpha),  neste caso o trabalho mecânico (W) torna-se: 

W=Fd cos(𝝰).

O ângulo Alpha está entre a a direção da força aplicada e o desligamento. 

Quando a força variar com a distância, o trabalho será igual a área abaixo da curva F versus d, ou seja,

 w=Área.

Unidade no SI: J(Joule). Veja o vídeo sobre a energia mecânica:  soma da energia cinética e a energia potencial. Aqui estamos estudando somente o movimento transacional. https://rafaelrag.blogspot.com/2026/10/aula-11-262-instrumentacao-i-principio.html?m=1

Blog rafaelrag

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