Um conjunto de ondas periódicas transversais de frequência 20 hz propaga-se em uma corda

(T) de oscilação do barquinho sobre a onda.      ?T Hz 2,0f s 5 2,0 1 f 1 T T 1 f  Exercícios 07 – A figura abaixo representa uma onda periódica propagando- se na água (a onda está representada de perfil). A velocidade de propagação desta onda é de 20 m/s, e cada quadradinho possui 1 m de lado. Determine: a) o comprimento de onda, b) a amplitude, c) a freqüência d) e o período de oscilação desta onda. 08 – Um conjunto de ondas periódicas transversais , de freqüência 20 Hz, propaga-se em uma corda. A distância entre uma crista e um vale adjacente é de 2m. Determine: a) o comprimento de onda; b) a velocidade da onda. 09 – Num tanque pequeno a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s. Sabendo que a freqüência do movimento é de 10 Hz, calcule o comprimento da onda. 10 – Ondas periódicas produzidas no meio de uma piscina circular de 6m de raio por uma fonte de freqüência constante de 2 Hz demoram 10 s para atingir a borda da piscina. Qual o comprimento de onda dessa vibração? 11 – Uma corda de massa 240 g e de comprimento 1,2 m vibra com freqüência de 150 Hz, conforme indica a figura. a) Qual a velocidade de propagação da onda na corda? b) Qual a intensidade da força tensora na corda? 12 – Num lago, correntes de ar produzem ondas periódicas na superfície da água, que se propagam à razão de 3 m/s. Se a distância entre duas cristas sucessivas dessas ondas é 12 m, qual o período de oscilação de um barco ancorado? 13 – Numa corda tensa, propaga-se uma onda de comprimento de onda 0,2 m com velocidade igual a 8 m/s. Determine a freqüência e o período dessa onda. 14 – Uma onda se propaga ao longo de uma corda com freqüência de 60 Hz, como ilustra a figura. a) Qual a amplitude da onda? b) Qual o valor do comprimento de onda? c) Qual a velocidade de propagação dessa onda? -------------- 30 m --------- 10 m 15 – Na figura abaixo, está representada uma onda que se propaga num meio unidimensional, com frequência 4 Hz. Determine: a) a amplitude e o comprimento de onda; b) a velocidade de propagação. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 4 de 14 11 – Os fenômenos ondulatórios: 11.1 – Reflexão de ondas: Quando uma onda que se propaga num dado meio encontra uma superfície que separa esse meio de outro, essa onda pode, parcial ou totalmente, retornar para o meio em que estava se propagando. 11.1.1 – Leis da Reflexão: Temos: AI = raio de onda incidente IB = raio de onda refletido NI = normal ao ponto de incidência i = ângulo de incidência r = ângulo de reflexão a) Primeira Lei da Reflexão: o raio incidente, o raio refletido e a normal são cooplanares. b) Segunda Lei da Reflexão: o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. ri  11.1.2 – Propriedades: a) Primeira propriedade: na reflexão, a freqüência, a velocidade e o comprimento de onda não variam. b) Segunda propriedade: na reflexão, a fase pode variar ou não. Obs3: Na reflexão a onda incidente e a onda refletida possuem o mesmo período, a mesma freqüência, a mesma velocidade e o mesmo comprimento de onda. 11.2 – Reflexão de um pulso numa corda: Quando um pulso, propagando-se numa corda, atinge sua extremidade, pode retornar para o meio em que estava se propagando. Esse fenômeno é denominado reflexão. Essa reflexão pode ocorrer de duas formas: 11.2.1 – Extremidade fixa: Se a extremidade é fixa, o pulso sofre reflexão com inversão de fase, mantendo todas as outras características. 11.2.2 – Extremidade livre: Se a extremidade é livre, o pulso sofre reflexão e volta ao mesmo semi plano, isto é, ocorre sem inversão de fase. 11.3 – Refração de ondas: É o fenômeno segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação. 11.3.1 – Leis da Refração: Sendo: AI = raio de onda incidente IB = raio de onda refratado NI = normal i = ângulo de incidência r = ângulo de refração a) Primeira Lei da Refração:os raios de onda incidente e refratado e a normal são cooplanares b) Segunda Lei da Refração: Lei de Snell- Descartes: 2 1 2 1 1 2 V V n n r sen i sen     Temos: n1 e n2 são índices de refração absolutos de um meio. V c n  Aplicando a lei de Snell, temos: irVVnn ,Se irVVnn ,Se   11.3.2 – Propriedades: a) Primeira propriedade: na refração, a freqüência e a fase não variam. b) Segunda propriedade: a velocidade de propagação e o comprimento de onda variam na mesma proporção. Obs4: Na refração a onda incidente e a onda refletida possuem o mesmo período, a mesma freqüência. Obs5: Na refração a onda incidente e a onda refletida possuem velocidades e comprimentos de onda diferentes. Ex4: A figura mostra a separação entre duas regiões, de profundidades diferentes, num tanque de ondas. Uma onda plana, gerada na região de maior profundidade, 1, incide sobre a separação, em direção à região de menor profundidade, 2. Sabendo que λ1 = 0,2 m e v1 = 4 m/s, calcule: a) a freqüência da onda incidente Hz 20 2,0 4 ff.2,04f.V 11111  b) a velocidade de propagação da onda refratada. s/m 22 2 2.4 2 2 . 2 4 V 4V.22 V 4 1 2 . 2 2 V 4 V 4 2 1 2 2 V 4 30 sen 45 sen V V r sen i sen 2 2 22 222 1       UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 5 de 14 11.4 – Refração de um pulso numa corda: Se, propagando-se numa corda de menor densidade, um pulso passa para outra de maior densidade, dizemos que sofreu uma refração. A experiência mostra que a freqüência não se modifica quando um pulso passa de um meio para outro. B B A A BA VV ff     Essa fórmula é válida também para a refração de ondas bidimensionais e tridimensionais. Observe que o comprimento de onda e a velocidade de propagação variam com a mudança do meio de propagação. Ex5: Uma onda periódica propaga-se em uma corda A, com velocidade de 40 cm/s e comprimento de onda 5 cm. Ao passar para uma corda B, sua velocidade passa a ser 30 cm/s. Determine: a) o comprimento de onda no meio B.            ? ;s/mc 30V ;m 8 ;s/mc 40V B B A A cm75,3 4 150 30.5.40 30 5 40VV B BB BB B A A        b) a freqüência da onda Hz 8 5 40 ff.540f.V AAAAA  11.5 – Difração: As ondas não se propagam obrigatoriamente em linha reta a partir de uma fonte emissora. Elas apresentam a capacidade de contornar obstáculos, desde que estes tenham dimensões comparáveis ao comprimento de onda. 11.6 – Ressonância:

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Um conjunto de ondas periódicas transversais , de freqüência 20 Hz, propaga-se em uma corda. A distância entre uma crista e um vale adjacente é de 2m. Determine: A) o comprimento de onda; B) a velocidade da onda.o comprimento seria 4m? e a frequência seria 80hz?

Bom vamos lá. O exercício nos passou a informação de que a distância entre uma crista e um vale adjacente. Por que esta informação é importante? Por que o comprimento de onda é o dobro da distância. Logo: b) Para descobrirmos a velocidade, utilizamos a seguinte fórmula: Substituindo: