Aula 8: Ondas II (Parte 2) 21/03/2016

Interferência

A interferência de duas ondas sonoras de um mesmo comprimento de onda que passam pelo mesmo ponto depende da diferença de fase f entre ondas nesse ponto. Se as ondas estiverem se propagando na mesma direção no encontro de um ponto em comum, a diferença de fase será:

A interferência entre ondas sonoras pode ser construtiva ou destrutiva.

A interferência construtiva acontece quando f é múltiplo inteiro de 2π

ϕ=m(2π),  para m= 0, 1, 2,…

A interferência destrutiva acontece quando f é múltiplo inteiro de π

ϕ=(2m+1)π,  para m= 0, 1, 2,…

Intensidade Sonora

A intensidade Sonora I de uma onda em uma superfície é dado por:

Intensidade Sonora de uma Fonte Pontual

Nível Sonoro em Decibéis

É definido por:

β = (10dB).log I/I0  [dB]

Onde I0 = 10-12 W/m², é um nível de intensidade de referência com o qual todas as intensidades são comparadas. Para cada fator de 10 na intensidade, 10 dB são somados 1 dB no nível sonoro.

Referências
[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 3 – Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Aula 7: Ondas II (Parte 1) 15/03/2016

Ondas Sonoras

Ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais que se propagam em meios materiais como líquidos, sólidos e gases. Exemplo de ondas sonoras: voz humana, ruídos, ecos,  sonar, etc.

Velocidade de uma Onda Sonora

A velocidade v de uma onda sonora é escrita por:

B – módulo de elasticidade volumétrico  [Kg.s²/m]. 

ρ – massa específica [Kg/m³]. 

Velocidade do Som em alguns meios materiais

Ondas Sonoras Progressivas

Uma onda sonora provoca deslocamento longitudinal de s um elemento de massa em um meio que é dado.

Onde:

A onda sonora provoca variação de pressão Δp  ao meio que propaga:

Onde a amplitude de pressão Δpm é:

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 3 – Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

08/03/2016 - Roteiro de Laboratório

Roteiro Laboratório 1, EMEC 5C, EMEC 5D

Parte 1;

Movimento Harmônico Simples na vertical.

1º Pegue os diferentes pesos e meça sua quantidade de massa em [kg].

2º Pegue no corpo de prova coloque na mola e deixe em sua posição de equilíbrio e marque essa posição na régua.

3º Arraste 5 cm do ponto de equilíbrio e em seguida solte-o.

 1-  Considerando que este sistema seja um MHS, para 10 oscilações meça o tempo, em  seguida estime o valor do período, frequência angular, a constante elástica e velocidade    máxima.

  2-   Por que as oscilações diminuem de amplitude no decorrer do tempo até atingir o ponto de  equilíbrio?

  3-    Quais pontos a velocidade é mínima e máxima?

  4-   Refaça o teste e meça o tempo que o sistema começa a oscilar até que ele atinja o ponto  de equilíbrio. 

  5-    Quem é responsável pela força de amortecimento?

  6-   Calcule o coeficiente de amortecimento b, considerando que a frequência angular do MHS  seja o mesmo que no caso amortecido.

 Para calcular k, use F = = kx [N]

Parte 2

Pêndulo Simples

Com fio 10 ou nylon e um pesinho monte o pêndulo:

Seu período é calculado por:

  1-  Pegue o corpo do pendulo e solte, de forma que o pendulo provoque um movimento      periódico. Em seguida meça o tempo aproximado de seu ciclo com um cronometro.

  2-    Com os dados de comprimento do fio e peso da carga. Calcule o período e compare o  valor obtido com o valor medido. Compare com o resultado do tempo anterior.  

   3-    Quais são as componentes de forças responsáveis por criar este movimento?

   4-    Se você alterar o peso do corpo de prova, o período varia?

Aula 5: 01/03/2016

Superposição de Ondas

Quando duas ondas ou mais ondas se propagam no mesmo meio. O deslocamento de qualquer partícula é a soma  dos deslocamentos que seriam provocados pelas ondas agindo separadamente.

-yR(x,t) = y1(x,t) + y2(x,t) + y3(x,t) + .... yn(x,t)

Ondas superpostas não afetam mutualmente.

Interferência de ondas

Duas ondas senoidais quando se propagam na mesma corda sofrem interferência. Segundo o princípio da superposição: haverá soma ou cancelamento das ondas.

Ondas Estacionárias

São ondas que possuem pontos fixos de deslocamento máximo(anti-nós) e nulo (nó). 

Ondas Estacionárias e reflexões

A reflexão por acontecer de diversas formas, vai depender se esta está fixa na parede ou presa por um anel.

Ressonância

Ondas estacionárias podem ser produzidas em cordas de violão (extremidades fixas) através da reflexão de ondas progressivas nas extremidades da corda. Esta reflexão é responsável por criar ondas estacionárias de outras frequências  (harmônicos):

Para uma corda esticada de tamanho L:

f=  v/λ = n v/2L [m/s]

-n = 1 -> frequência fundamental (primeiro harmônico).
-n = 2 -> segundo harmônico.
-n = 3 -> terceiro harmônico.

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 2 –Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: LTC, 2006.