17 Características das ondas

SOM| Som e ondas

SOM| Som e ondas | 17 Características das ondas

A explorar: O que caracteriza as ondas?

17 Características das ondas

• Amplitude• Comprimento de onda• Representação gráfica de ondas em função do tempo• Período• Frequência• Relação entre frequência e período• Velocidade de propagação da onda• Ondas sonoras

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AmplitudeDefinição: Variação máxima da grandeza que sofreu perturbação, relativamente, à posição de equilíbrio.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Distância à origem da perturbação (cm)

Pert

urba

ção

(cm

)

A

A

Símbolo: A

Neste exemplo: A = 1 cm = 0,01 m

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Comprimento de ondaDefinição: distância entre duas cristas ou dois ventres sucessivos ou entre quaisquer pontos consecutivos em fase.

Símbolo: Unidade SI: metro (m)

Neste exemplo: = 8 cm = 0,08 m

Pert

urba

ção

Distância à origem da perturbação (cm)

0 5 10 15 20 25 30

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PeríodoDefinição: Intervalo de tempo necessário para que ocorra uma oscilação completa.

Símbolo: T Unidade SI: segundo (s)

Neste exemplo: T = 4 s

0 5 10 15 20 25 30

T

T

Pert

urba

ção

Tempo (s)

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FrequênciaDefinição: número de oscilações completas em cada segundo.

Símbolo: f Unidade SI: hertz (Hz)

Como calcular a frequência?

0 5 10 15 20 25 30

Pert

urba

ção

Tempo (s)

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Relação entre frequência e período

Representação temporal da frequência e período de algumas ondas.

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Relação entre frequência e período

Neste exemplo: f = = 0,25 Hz

f =

0 5 10 15 20 25 30

Pert

urba

ção

Tempo (s)

• Num dado instante (t1), tira-se uma fotografia (representação gráfica azul).

Sentido do movimento da perturbação

• Passado um intervalo de tempo equivalente ao período (T), a perturbação percorreu uma distância equivalente ao comprimento de onda ().

Propagação de uma onda

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Velocidade de propagação da onda

velocidade  =comprimento  de  ondaper í odo

v  = T

metro (m)

segundo (s)metro por segundo (m/s)

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Ondas sonoras

Ondas sonoras Ondas de pressão

Gráfico pressão-tempo de uma onda sonora

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Ondas sonoras

Uma onda é caracterizada por uma frequência igual à frequência da fonte que origina a vibração.

Variação da pressão criada pela onda sonora junto à fonte que a origina, em função do tempo.

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Resumindo

• As ondas periódicas, em particular, são caracterizadas pela sua frequência que se relaciona com outras grandezas, como o comprimento de onda, período, amplitude e velocidade de propagação.

• A frequência é igual ao inverso do período.

• A velocidade de propagação é o quociente entre o comprimento de onda e o período.

• Uma onda é caracterizada por uma frequência igual à frequência da fonte que origina a vibração.

v   =  T

f =

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Ondas

Amplitude

Organiza conceitos

Ondas de pressão

têm grandezas físicas associadas

Velocidade de

propagação

Periodicidade no espaço

caracteriza na onda a sua

Frequência Período Comprimento de onda

quando sonoras constituem

Periodicidade no tempo

caracterizam na onda a sua

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AplicaA – A figura seguinte representa um gráfico da oscilação de uma partícula em função do tempo.

Determina:- A amplitude;- O período;- A frequência- A velocidade de propagação considerando = 0,2 m

Pert

urba

ção

(m)

Tempo (s)

0 5 10 15 20 25 30

1

-1

0,5

-0,5

1,5

-1,5

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AplicaB – A figura seguinte representa um gráfico da oscilação de uma partícula em função do tempo.

Em relação ao gráfico acima representa no teu caderno uma onda:- Com metade da amplitude e o mesmo período.- Com o dobro da amplitude e o dobro do período.

0 5 10 15 20 25 30

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Pert

urba

ção

(m)

Tempo (s)

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Aplica - Proposta de resolução

A –

A = 1 m

T = 4 s

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Aplica - Proposta de resoluçãoPe

rtur

baçã

o (m

)

0 5 10 15 20 25 30

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Tempo (s)

B –

0 5 10 15 20 25 30

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Pert

urba

ção

(m)

Tempo (s)

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Simulação:• necessita de ligação à Internet• em língua inglesa• Oscilloscope

• Fonte: http://www.physics-chemistry-interactive-flash-animation.com/electricity_electromagnetism_interactive/oscilloscope_description_tutorial_sounds_frequency.htm

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