Ondas e Oscilações

Pulso

Onda

conceito

conceito

No meio material, um pulso é uma perturbação que se inicia em um ponto e se propaga aos demais, transportando energia sem deslocar matéria

Uma onda consiste em uma sequência regular de pulsos que permite o transporte de energia sem o deslocamento de matéria

Característica das Ondas

Onda transversal

conceito

Uma onda transversal ocorre quando a perturbação no meio é perpendicular à direção em que a onda se propaga.

Onda Longitudinal

conceito

Esse tipo de onda surge quando a perturbação no meio ocorre na mesma direção que a propagação da onda.

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Natureza das ondas

Ondas Mecânicas

conceito

Ondas mecânicas são perturbações que se propagam em um meio material, transferindo energia sem transporte de matéria.

Ondas Eletromagnéticas

conceito

Ondas eletromagnéticas são combinações de campos elétricos e magnéticos que se propagam pelo espaço à velocidade da luz, sem necessitar de um meio material.

Propriedades de uma onda

Crista

conceito

Ponto mais alto de uma onda, onde ocorre o máximo deslocamento positivo em relação à posição de equilíbrio. Representa o momento de maior energia cinética na onda.

Vale

conceito

Ponto mais baixo de uma onda, onde ocorre o máximo deslocamento negativo em relação à posição de equilíbrio. Representa o momento de menor energia cinética na onda.

Amplitude

conceito

É o máximo deslocamento de um ponto da onda em relação à posição de equilíbrio. Representa o tamanho máximo, em módulo, da oscilação entre uma crista ou um vale.

Comprimento de onda

conceito

Distância entre dois pontos equivalentes da onda, como entre duas cristas ou dois vales, geralmente representada pela letra grega λ (lambda).

Frequência

conceito

Número de ciclos completos de uma onda em um intervalo de tempo, medida em hertz (Hz), relacionada ao tom de uma onda sonora e à cor de uma onda de luz.

Período

conceito

É o intervalo de tempo necessário para que uma onda complete um ciclo completo de oscilação. É o inverso da frequência e é medido em segundos (s).

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Ondas Bidimensionais
Quando se propraga em duas dimensões.

Linhas de onda

conceito

Uma linha de onda é um vínculo que une os pontos no meio que vibram em sincronia, compartilhando fases de vibração simultaneamente.

Raio de onda

conceito

O raio de onda é uma linha orientada que ilustra a direção exata na qual a onda se propaga através do meio, facilitando a visualização de sua distribuição de energia e movimento.

Frente de onda

conceito

Uma frente de onda consiste nos pontos do meio que são alcançados simultaneamente por uma mesma fase da onda, refletindo a propagação coordenada da energia ao longo do espaço.

Velocidade de Propagação

Velocidade de uma onda

conceito

A velocidade das ondas mecânicas depende das características do meio. Em meios isotrópicos, a velocidade é uniforme; em anisotrópicos, varia com a direção.

Fórmula

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Equação fundamental da ondulatória

v=λ⋅f

Fenômenos ondulatórios

Reflexão

conceito

Reflexão de uma onda ocorre quando ela retorna ao meio de origem após encontrar um obstáculo, mudando sua direção de propagação.

Refração

conceito

Refração é quando uma onda muda de direção ao passar para um meio com características físicas diferentes.

Difração

conceito

A Difração de uma onda ocorre quando ela contorna obstáculos ou se espalha ao passar por aberturas, mostrando como a onda interage e se adapta ao seu ambiente.

Interferência de Ondas

Interferência construtiva

Interferência destrutiva

conceito

conceito

Isso ocorre quando as ondas estão em fase e se reforçam, resultando na formação de uma onda maior do que as originais.

Isso ocorre quando as ondas não estão em fase, resultando na anulação parcial ou completa de uma ou ambas as ondas.

Polarização

conceito

A polarização de ondas é quando uma onda transversal é filtrada por um polarizador, permitindo apenas uma direção de vibração.

Movimento oscilatório

conceito

Um movimento é oscilatório quando se repete periodicamente em torno de um ponto central, conhecido como posição de equilibrio.

Movimento oscilatório amortecido simples

conceito

O movimento oscilatório amortecido simples é aquele em que a energia mecânica diminui ao longo do tempo devido à presença de uma força de amortecimento, como atrito ou resistència do ar.

Grandezas relevantes no movimento oscilatório

conceito

A amplitude de um movimento oscilatório é a maior distância que o corpo atinge a partir da sua posição de equilíbrio.

O período (T) de um movimento oscilatório é o tempo necessário para que o corpo complete uma oscilação completa, sendo medido em segundos (s) no Sistema Internacional de Unidades.

Movimento Ondulatório

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conceito

O movimento ondulatório é a propagação de uma perturbação em um meio, transportando energia sem deslocar matéria permanentemente.

Movimento Harmônico Simples (MHS)
Movimento harmónico simples é o movimento periódico de corpo ao redor de um ponto de equilibrio, com uma força restauradora proporcional à distância desse ponto.

Ondas Unidimensionais são ondas que se propagam em uma única direção, como uma onda em uma corda ou som em um tubo.

A frequência (f) de um movimento oscilatório indica quantas oscilações completas o corpo realiza em um intervalo de tempo específico, е é medida em hertz (Hz) no Sistema Internacional de Unidades.

Pêndulo Simples
Um Pêndulo simples é constituído por uma massa suspensa por um fio inextensível e leve, que oscila em torno de um ponto fixo de equilíbrio sob a influência da gravidade.

O período do Pêndulo Simples é calculado pela seguinte expressão:

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Função Horária da Posição:
x(t)=A-cos(c t+ф)

Sistema Massa - Mola

conceito

O período de um sistema massa-mola è o tempo que a massa leva para completar uma oscilação completa, dependendo da massa e da constante da mola e oscilando em torno de uma posição de equilíbrio

Principais conceitos

Quanto maior a massa, maior o período do movimento.

Uma menor constante elástica da mola resulta em um período maior

período do sistema massa-mola é independente da gravidade.

O período não varia com a amplitude do movimento ou com o local onde ocorre

Fórmula:

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A conexão entre Período e Frequência:
T=1/f

A força restauradora é uma força que atua para trazer um sistema de volta ao seu estado de equilíbrio.