Fórmula de Onda – Definição, Equações, Características, Propriedades, Tipos, Sintomas e Exemplos de Perguntas
Nesta era moderna, a tecnologia tornou-se importante. A tecnologia pode facilitar o trabalho e encurtar distâncias reais de milhares de quilómetros, por exemplo, através da utilização do telefone. Uma das coisas importantes que sustentam a existência da tecnologia são os meios, por exemplo a energia ou as ondas como meio.
Muitos itens eletrônicos utilizam as propriedades das ondas, por exemplo, a natureza das ondas que podem se propagar Os humanos usam o vácuo para fazer lâmpadas onde o espaço dentro da lâmpada é espaço vazio.
Existem muitos dispositivos eletrônicos ao nosso redor cuja tecnologia utiliza ondas, mas a maioria de nós não os conhece e compreende totalmente. E discutiremos o uso de ondas e ondas sonoras na vida cotidiana mais especificamente no próximo capítulo.
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Compreendendo as ondas
Aceno é uma vibração em propagação, em sua propagação a onda carrega energia. Em outras palavras, as ondas são vibrações que se propagam e as próprias vibrações são a fonte das ondas. Então, ondas são vibrações que se propagam e ondas em movimento se propagarão
energia (poder). As ondas também podem ser interpretadas como uma forma de vibração que se propaga em um meio.Nas ondas, é a onda que se propaga, não o meio intermediário. O comprimento de uma onda pode ser visto calculando a distância entre vales e colinas (ondas transversais) ou calculando a distância entre uma densidade e uma lacuna (ondas longitudinais). A velocidade de propagação da onda é a distância percorrida pela onda em um segundo.
Equação de onda
Informação:
A = amplitude
k = número de onda (constante de onda)
ω = velocidade angular
y = desvio da onda (m)
v = Velocidade de propagação da onda (m/s)
a = Aceleração da onda (m/s²)
Fórmula de onda
Determinando frequência, período e comprimento de onda
Refração de onda
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Características das ondas
A seguir estão várias características das ondas, consistindo em:
- Pode ser refletido ou espelhado
Você está familiarizado com este evento de reflexão de onda ao estudar óptica geométrica. Na classe x, neste caso aplica-se a Lei da reflexão segundo Snellius. - Pode ser refratado (refração)
A refração pode ocorrer quando as ondas passam por dois meios diferentes. - Pode ser flexionado (difração)
A difração (curvatura) ocorre quando as ondas passam por uma lacuna estreita. - Pode ser Combinado ou Combinado (Interferência)
A interferência de ondas ocorre quando duas ondas se unem (combinam) para produzir um padrão de interferência máximo e mínimo. - Pode ser polarizado (polarização)
Polarização é o evento em que parte ou toda a direção das vibrações das ondas é absorvida. Este evento de polarização ocorre apenas em ondas transversais. - Pode ser decomposto (dispersão)
Por que o céu é azul?? Isso ocorre porque a luz solar apresenta sintomas de dispersão. A luz solar que você vê é branca, mas na verdade consiste em raios vermelhos, laranja, amarelos, verdes, azuis, índigo e violetas. Isso acontece quando o céu parece azul quando você olha para um quadro branco, o que significa que todos os pigmentos coloridos são refletidos em nossos olhos.
Propriedades da onda
A seguir estão várias propriedades das ondas, consistindo em:
1. Propriedades das ondas sonoras
- As ondas sonoras requerem um meio para se propagarem
Como as ondas sonoras são ondas mecânicas, o som requer um meio para se propagar. Isso pode ser comprovado quando dois astronautas estão longe da Terra e a atmosfera do avião está vazia ar, o astronauta não pode ter uma conversa direta, mas usa ferramentas de comunicação como Telefone. Mesmo que os dois astronautas estivessem no mesmo avião. A capacidade de um meio vibrar partículas varia, existem até meios que podem amortecer o som, por exemplo a água. - Ondas sonoras experimentam reflexão (reflexão)
Uma das propriedades das ondas é que elas são refletidas, então as ondas sonoras também podem experimentar isso.A lei da reflexão das ondas: ângulo de incidência = ângulo de reflexão também se aplica às ondas sonoras. Pode-se comprovar que a reflexão do som em um espaço fechado pode causar ecos. Ou seja, parte do som refletido coincide com o som original, de modo que o som original soa confuso. Para evitar ecos em cinemas, estúdios, rádio, televisão e salas de concerto música, as paredes são cobertas com uma substância amortecedora de som que geralmente é feita de lã, algodão, vidro, borracha ou ferro. - Ondas Sonoras Experimentam Refração (Refração)
Uma das propriedades das ondas é que elas sofrem refração. Eventos de refração na vida cotidiana, por exemplo, à noite o som do trovão é mais alto do que durante o dia. Isso ocorre porque durante o dia o ar nas camadas superiores é mais frio do que nas camadas inferiores. Como a velocidade do som em temperaturas frias é menor do que em temperaturas quentes, a velocidade do som nas camadas de ar A camada superior é menor que a camada inferior, o que faz com que a camada média superior seja mais densa que a camada média mais baixo. O oposto acontece à noite. Assim, durante o dia, o som do relâmpago se propaga da camada de ar superior para a camada de ar inferior. Se o som que chega viaja verticalmente para baixo, à noite, a direção da propagação do som é desviada para mais perto da linha normal. É melhor que durante o dia a direção de propagação do som seja refratada para longe da linha normal. De acordo com a lei da refração das ondas, as ondas provenientes de um meio menos denso para um meio mais denso serão refratadas mais próximas da linha normal ou vice-versa. - Ondas Sonoras Experimentam Dobra (Difração)
As ondas sonoras sofrem difração com muita facilidade porque as ondas sonoras no ar têm comprimentos de onda na faixa de centímetros a vários metros. A difração é a curvatura das ondas quando elas passam por uma lacuna, o tamanho da lacuna é da ordem do comprimento de onda. Como sabemos, ondas mais longas são difratadas mais facilmente. Eventos de difração ocorrem, por exemplo, quando podemos ouvir o som do motor de um carro em uma curva, mesmo que não tenhamos visto o carro porque ele está bloqueado por um prédio alto na beira da curva. - Combinação de experiência de ondas sonoras (interferência)
As ondas sonoras apresentam sintomas de combinação ou interferência de ondas que podem ser divididas em duas, nomeadamente interferência na construção ou fortalecimento do som e interferência destrutiva ou enfraquecimento do som. Por exemplo, quando estamos entre dois alto-falantes com a mesma ou quase a mesma frequência e amplitude, ouviremos sons altos e fracos alternadamente. - Ondas Sonoras Experimentam Propagação Sonora
A interferência causada por duas ondas sonoras pode causar eventos de propagação sonora, nomeadamente fortalecimento e enfraquecimento do som. Isso ocorre devido à superposição de duas ondas que possuem frequências ligeiramente diferentes e se propagam na mesma direção. Se as duas ondas sonoras se propagarem ao mesmo tempo, produzirão o som mais forte quando ambas as fases forem iguais. Se as duas vibrações estiverem em fases opostas, será produzido o som mais fraco.
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2. Propriedades das ondas de luz
- Interferência na Experiência das Ondas de Luz
As ondas de luz, assim como as ondas sonoras, podem interferir. Para obter interferência luminosa, é necessária uma fonte de luz coerente, nomeadamente uma fonte de luz que tenha a mesma frequência e uma diferença de fase fixa. Fontes de luz coerentes podem ser observadas em experimentos realizados por Young e Fresnell. A interferência da luz pode produzir padrões de luz escura. Os padrões escuros resultam de interferências destrutivas (que se atenuam) devido à fusão de duas ondas que possuem fases opostas. O padrão brilhante resulta da interferência da construção (reforço mútuo) devido à combinação de duas ondas que possuem a mesma fase. - Ondas de luz experimentam difração
A difração de ondas é o processo de curvatura da onda causado pela presença de uma barreira na forma de uma lacuna ou barreira de canto que bloqueia parte da frente da onda. A difração da luz também ocorre em fendas estreitas separadas, paralelas entre si e à mesma distância. Quanto mais estreita a lacuna é chamada de rede de difração, mais lacunas existem na rede. Quanto mais nítido for o padrão de difração produzido na tela. A difração máxima ocorre quando linhas brilhantes aparecem na tela. O padrão de difração também formado por uma fenda redonda consiste em uma forma central brilhante cercada por anéis claros e escuros. - Ondas de luz experimentam polarização
Polarização é o processo de filtrar a direção de vibração de uma onda. Esta ferramenta para filtrar a direção da vibração é chamada Polaroid. Um exemplo são os cristais. A polarização também é encontrada na reflexão e refração e na dupla refração. A absorção e reflexão da luz pelas partículas é chamada de espalhamento. Se a luz não polarizada entrar em um meio (gás), a luz espalhada pode ser parcial ou totalmente polarizada. A direção da polarização é tal que é perpendicular ao plano formado pela linha de luz incidente e pela linha de visão.
3. Propriedades das Ondas Eletromagnéticas
- Mudanças no campo elétrico e no campo magnético ocorrem ao mesmo tempo.
- As direções do campo elétrico e do campo magnético são perpendiculares entre si.
- As intensidades dos campos eléctrico e magnético são directamente proporcionais entre si, nomeadamente de acordo com a relação E = c. B.
- A direção de propagação das ondas eletromagnéticas é sempre perpendicular à direção do campo elétrico e do campo magnético.
- As ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo.
- As ondas eletromagnéticas se propagam a uma taxa que depende apenas das propriedades elétricas e magnéticas do meio.
- A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo é uma constante geral e seu valor é = 3 x 108 m/s.
- Ondas eletromagnéticas são ondas transversais.
- As ondas eletromagnéticas podem experimentar os processos de reflexão, refração, polarização, interferência e difração (flexão).
Tipos de ondas
A seguir estão vários tipos de ondas, consistindo em:
1. Com base no meio
- Ondas mecânicas, é uma onda que em sua propagação necessita de um meio, que canaliza energia para o processo de propagação de uma onda. O som é um exemplo de onda mecânica que se propaga através de mudanças na pressão do ar no espaço (a densidade das moléculas de ar).
- Onda eletromagnética, ou seja, ondas que podem se propagar mesmo que não haja meio. A energia eletromagnética se propaga em ondas com diversas características que podem ser medidas, a saber: comprimento de onda, frequência, amplitude e velocidade.
As fontes de ondas eletromagnéticas são as seguintes:
- Oscilações Elétricas
- A luz solar produz raios infravermelhos
- Lâmpadas de mercúrio que produzem ultravioleta
- O disparo de elétrons em um tubo de vácuo contra um chip de metal produz raios X (usados para raios X) e núcleos atômicos instáveis produzem raios gama.
Exemplos de ondas eletromagnéticas na vida cotidiana são os seguintes:
- Onda de rádio
- Microondas
- Raios infravermelhos
- Luz ultravioleta
- Luz visível
- Raios X e
- Raios gama
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2. Com base na direção de propagação e vibração
Consiste em:
- Ondas transversais
nomeadamente ondas cuja direção de propagação é perpendicular à direção de vibração. Um exemplo de onda transversal é uma onda de corda. Quando movemos a corda para cima e para baixo, parece que a corda se move para cima e para baixo numa direção perpendicular à direção do movimento da onda.
O ponto mais alto da onda é chamado pico enquanto o ponto mais baixo é chamadovale. Amplitude é a altura máxima de um pico ou profundidade máxima de um vale, medida a partir da posição de equilíbrio. A distância de dois pontos iguais e consecutivos em uma onda chamado comprimento de onda(chamado lambda – letra grega). O comprimento de onda também pode ser considerado como a distância de pico a pico ou a distância de vale a vale.
- Ondas longitudinais
nomeadamente ondas cuja direção de propagação é paralela à direção de vibração (por exemplo, ondas furtivas). As ondas que ocorrem no slinki vibrante estão na mesma direção que o comprimento do slinki na forma de densidade e deformação. A distância entre duas densidades adjacentes ou duas deformações adjacentes é chamada uma onda.
Uma série reunião E variedade se propaga ao longo da primavera. Reunião é a área onde as bobinas da mola se aproximam, enquanto variedade é a área onde as bobinas da mola estão voltadas uma para a outra. Se as ondas transversais têm um padrão de picos e vales, então as ondas longitudinais consistem em um padrão de densidade e deformação. Comprimento de onda é a distância entre densidades sucessivas ou deformações sucessivas. O que se entende aqui é a distância de dois pontos idênticos e consecutivos de densidade ou deformação.
Sintomas de onda
A seguir estão vários sintomas de ondas, consistindo em:
- Reflexão
Em eventos reflexão de onda A lei da reflexão das ondas será aplicada, ou seja, o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. Isto significa que quando o feixe de onda incidente forma um ângulo θ com a linha normal (uma linha perpendicular à superfície reflectora), então o feixe reflectido formará um ângulo θ com a linha normal.
- Refração de onda
Refração de onda (refração) é a deflexão da direção de uma frente de onda quando ela entra de um meio para outro. Às vezes, a refração e a reflexão ocorrem simultaneamente. Quando as ondas que chegam atingem outro meio, algumas das ondas serão refletidas e outras serão transmitidas ou refratadas. A refração ocorre porque as ondas têm velocidades diferentes em meios diferentes.
- Interferência
Interferência de onda é a fusão ou superposição de ondas quando duas ou mais ondas chegam ao mesmo lugar ao mesmo tempo. A interferência de duas ondas pode produzir ondas cujas amplitudes se reforçam (interferência máximo) e também pode produzir ondas cujas amplitudes se atenuam (interferência mínimo).
- Difração de Ondas
Difração de ondas é o evento de curvatura de uma onda ao passar por uma lacuna ou barreira estreita.
No mesmo meio, as ondas se propagam em linha reta. Portanto, as ondas retas também se propagarão por todo o meio na forma de ondas retas. Isto não se aplica se o meio apresentar uma barreira ou obstáculo na forma de uma lacuna. Para o tamanho correto do intervalo, a onda que chega pode dobrar depois de passar pelo intervalo. A curvatura das ondas causada pela presença de uma barreira na forma de uma lacuna é chamada difração de ondas.
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Se a barreira de lacuna for dada pela largura, então a difração não será tão claramente visível. A frente de onda que passa pela lacuna apenas se curva na borda da lacuna, conforme mostrado na Figura 9 abaixo. Se a barreira de lacuna for estreita, ou seja, o tamanho for próximo da ordem de um comprimento de onda, então a difração da onda é muito óbvia.
Exemplos de aplicação de ondas e ondas sonoras na vida cotidiana
A seguir estão vários exemplos de aplicação de ondas e ondas sonoras na vida cotidiana, consistindo em:
- Rádio
A energia de rádio é a forma de energia eletromagnética de nível mais baixo, com comprimentos de onda que variam de milhares de quilômetros a menos de um metro. Os usos mais comuns são comunicações, para pesquisas espaciais e sistemas de radar. O radar é útil para estudar padrões climáticos, tempestades, criar mapas 3D da superfície terrestre, medir chuvas, movimento do gelo em regiões polares e monitorar o meio ambiente. O comprimento de onda do radar varia de 0,8 a 100 cm.
- Microondas
O comprimento de onda da radiação de microondas varia de 0,3 a 300 cm. A sua utilização ocorre principalmente nas áreas de comunicação e envio de informações através de espaços abertos, cozinha e sistemas ativos de PJ. Num sistema PJ ativo, pulsos de micro-ondas são disparados contra um alvo e as reflexões são medidas para estudar as características do alvo. Um exemplo de aplicação é o Microwave Imager (TMI) da Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), que mede a radiação de microondas emitida pelo Espectro Eletromagnético Energia eletromagnética da atmosfera terrestre para medir a evaporação, o conteúdo de água nas nuvens e a intensidade Chuva.
- Infravermelho
As condições de saúde podem ser diagnosticadas investigando as emissões infravermelhas do corpo. Fotos infravermelhas especiais chamadas termogramas são usadas para detectar problemas de circulação sanguínea, artrite e câncer. A radiação infravermelha também pode ser usada em alarmes contra roubo. Um ladrão sem o seu conhecimento bloqueará a luz e esconderá o alarme. O controle remoto se comunica com a TV através da radiação infravermelha produzida pelo LED (Light Emitir). Diodo) contido no aparelho, para que possamos ligar a TV remotamente usando o controle remoto controles.
- Ultravioleta
A luz ultravioleta é necessária para a assimilação das plantas e pode matar germes de doenças de pele.
- Raio X
Os raios X são comumente usados na área médica para fotografar a posição dos ossos no corpo, especialmente para determinar ossos quebrados. No entanto, você deve ter cuidado ao usar raios X porque as células dos tecidos humanos podem ser danificadas devido ao uso prolongado de raios X.
- Instrumento musical
Em instrumentos musicais como guitarras, a fonte sonora é produzida pela vibração de objetos, nomeadamente cordas. Se a corda for tocada com grande amplitude (desvio), o som produzido será mais alto. E se a tensão da corda for esticada, o som será mais alto. O mesmo acontece com tambores e outros instrumentos musicais. O som surge porque a fonte sonora é vibrada.
- Óculos cegos
Equipado com um dispositivo de envio e recebimento ultrassônico que utiliza envio e recebimento ultrassônico.
- Medindo a profundidade do oceano
- Equipamento médico
no exame de ultrassom (ultrassom). Como um exemplo, varredura ultrassônica feito movendo sondas ao redor da pele da barriga de uma mãe grávida, a imagem de um feto será exibida na tela do monitor. Ao observar imagens do feto, os médicos podem monitorar o crescimento, o desenvolvimento e a saúde do feto. Ao contrário dos exames de raios X, os exames ultrassônicos são seguros (sem riscos), tanto para a mãe quanto para o feto, porque A inspeção ou teste ultrassônico não danifica o material pelo qual passa, por isso é chamado de teste ultrassônico não prejudicial (teste não destrutivo, abreviado END).
Técnicas de varredura ultrassônica também são usadas para examinar o fígado (se há indícios de câncer de fígado ou não) e o cérebro. Fabricação de dispositivosultrassom para remover tecido cerebral danificado sem ter que realizar uma cirurgia cerebral. “Dessa forma, os pacientes não precisam se submeter a cirurgias cerebrais de alto risco. A remoção do tecido cerebral danificado pode ser feita sem a necessidade de cortar e costurar o couro cabeludo ou perfurar o crânio.
Exemplo de uma pergunta de onda
Uma onda viajante que se propaga em um fio pode ser expressa como: y = 2 sen π (100t-4x) com y em cm, x em m e t em segundos. Se o fio for feito de um material com densidade de massa por unidade de comprimento de 20 g/cm, então a tensão no fio é...
Discussão:
100π = ω
100π = 2πf
50 Hz = f
4π = k
4π = 2π/λ
2 = λ
Sequência V = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10000 = 20/f
F = 0,002 N
Bibliografia:
- Beiser, Arthur. 1999. Conceitos de Física Moderna (tradução). Jacarta: Erlangga.
- Budikase, E, et al, 1987. Física para SMU. Jacarta: Departamento de Educação e Cultura.
Essa é a discussão sobre Fórmula de Onda – Definição, Equações, Características, Propriedades, Tipos, Sintomas e Exemplos de Perguntas Esperamos que esta revisão possa aumentar sua visão e conhecimento, muito obrigado pela visita. 🙂 🙂 🙂