A Cuba de Ondas

1. Introdução

 

As ondas são essenciais e muito importante para a humanidade. A água pode ser utilizada para enxergarmos facilmente as ondas em sua superfície. Alguns fenômenos ondulatórios são essenciais para a evolução e sustentação da vida na terra. Algumas espécies de ondas que nos interessam são aquelas que se relacionam com a transmissão de informação e de energia, como o som, a luz e todas as formas de ondas eletromagnéticas.

Tocando levemente a superfície da agua com uma régua, você vai obter ondas retas ou planas. Uma onda de pequena duração e denominada pulso, no caso de ondas retas, um pulso reto. Conforme pode se observar na figura 1, as regiões claras na superfície da água são as cristas e as partes escuras são os vales.

[pic 1]

Figura1. Demonstração de ondas retas em uma cuba com água.

Nas ondas retas o comprimento de ondas é exatamente a distância entre duas cristas consecutivas. Portanto podemos concluir que ao aumentar a frequência de ondas diminuímos o comprimento de onda, assim a velocidade de onda é a mesma para frequência alta ou baixa ou mesmo para comprimentos de ondas grandes ou pequenos.

Uma onda esférica ou circular tem seu movimento apenas na superfície da água em como observado na figura 2.

[pic 2]

Figura 2. Ondas circulares ou esféricas

Se um gerador de pulsos emite uma quantidade de pulsos sucessivos, repetindo assim seu movimento uma vez em cada intervalo de tempo T, tal movimento é periódico logo temos:

        e também que                  [pic 3][pic 4]

Como falado anteriormente a velocidade da onda é constante por essa razão a definimos assim:

        [pic 5]

Ou ainda podemos ter a seguinte relação:

                [pic 6]

1. Objetivo

• Produzir pulsos circulares e retos;
• Analisar quantitativamente os pulsos produzidos;
• Determinar o comprimento de onda.

1. Materiais utilizados

• Retroprojetor

• Cuba de ondas retas e circulares (figura 3 mostra o modelo da cuba).

[pic 7]

Figura 3. Modelo do experimento cuba de ondas.

1. Procedimentos experimentais

4.1 Ondas Retas

Colocou-se água na cuba de ondas para observar ondas, em seguida, foi colocado uma espécie de régua para produzir ondas retas em baixa frequencia de vibração.

1. Ondas circulares

Colocou-se água na cuba de ondas para observar ondas, em seguida, foi colocado dois ponteiros ou fontes vibrando igualmente para produzir ondas numa frequência baixa de vibração.

1. Resultados e discursão

Para as ondas retas, observou-se uma propagação de ondas constantes, notando que as distancias entres as cristas e vales eram constantes, porém quando aumentou a frequência podemos observar que as ondas foram ficando mais claras, isso foi determinado porque as ondas desse tipo se comportam como lentes convergentes que concentram os raios luminosos permitindo a formação da onda.

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