Question

O gráfico abaixo representa uma onda que se propaga com velocidade igual a 300m/s.

OBS.: No cálculo da frequência converter o comprimento de onda de centímetros para metros.
Para esta onda determine:

a) A amplitude
b) O comprimento de Onda
c) A frequência
d) O período
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Answer 1

As ondas podem ser definidas como perturbações que são capazes de transportar energia e que se propagam em um determinado meio material ou no vácuo.

As ondas não transportam matéria. Elas propagam apenas energia.

As ondas podem ser classificadas três modo:

Quanto à natureza:

Ondas mecânicas: são aquelas que precisam de um meio material para se propagar.

Exemplo:

Ondas em cordas.

Ondas eletromagnéticas: são geradas por cargas elétricas oscilantes não necessitam do meio para se propagar, podendo se propagar no vácuo.

Exemplo:

Ondas de rádios, raio X.

Quando à direção de propagação:

Unidimensionais: se propagam em uma só direção:

Exemplo:

Onda da corda.

Bidimensionais: se propagam num plano.

Exemplo:

Ondas na superfície de um lago.

Tridimensionais: se propagam em todas direções.

Exemplo:

Ondas sonoras no ar atmosférico.

Quando à direção de vibração:

Transversais: são vibrações perpendiculares á direção de propagação.

Exemplo:

Onda em corda.

Longitudinais: são vibrações que coincidem a direção.

Exemplo:

Ondas em molas.

Comprimento de Onda (λ ): é a menor distância entre dois pontos que vibram em concordância de fase, em particular é a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.

Amplitude da onda (A): é a medida da altura da onda para voltagem positiva ou negativa.

Período ( T ) : é o intervalo de tempo de uma oscilação.

$\boxed{ \displaystyle \sf T = \Delta t }$

A frequência (f): é o número de oscilações que cada ponto do meio executa, por unidade de tempo.

$\displaystyle \sf { \large \text{\sf Fequ{\^e}ncia }} = \dfrac{ {\text{\sf n{\'u}mero de ocilac{\~o}es }} }{ {\text{\sf intervalo de tempo }} } = \dfrac{\sf 1}{ \sf T }$

Velocidade da onda (V): é a velocidade com que a perturbação caminha no meio.

$\boxed{ \displaystyle \sf V= \lambda \cdot f }$

Resolvendo, temos:

a) A amplitude.

A amplitude da onda (distância da origem até a crista da onda)

$\displaystyle \sf A = \dfrac{1,6\: cm}{2}$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \displaystyle \sf A = 0,8\: cm}}}$

b) O comprimento de Onda.

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \displaystyle \sf \lambda = 2\: cm }}}$

c) A frequência.

$\displaystyle \sf Dados: \begin{cases}\sf V = 300\: m/s \\\sf \lambda = 2\: cm \div 100 = 0,02\: m\\\sf f = \:?\: Hz \end{cases}$

$\displaystyle \sf V = \lambda \cdot f$

$\displaystyle \sf f = \dfrac{V}{ \lambda}$

$\displaystyle \sf f = \dfrac{300}{0,02}$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \displaystyle \sf f = 1 5\; 000\: Hz }}}$

d) O período.

$\displaystyle \sf T = \dfrac{1}{f}$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \displaystyle \sf T = \dfrac{1}{15\;000} \: s }}}$

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