Fisica experimental ondas estacionarias
Por: Engenharia Quimica • 13/9/2017 • Relatório de pesquisa • 2.819 Palavras (12 Páginas) • 572 Visualizações
[pic 1] | Instituto Federal do Sul de Minas Gerais |
Física Experimental II – Turma: (Engenharia Química) |
Prática VII E VIII: Ondas Estacionárias |
Acadêmicos:
Bruna Alessandra Pereira
Eduardo Alexandre
Lays Carbos
Lucas Henrique
04/2017
Pouso Alegre – MG
1. Introdução
Ondas estacionárias são ondas que possuem um padrão de vibração estacionário. Formam-se a partir de uma superposição de duas ondas idênticas mas em sentidos opostos, normalmente quando as ondas estão confinadas no espaço como ondas sonoras em um tubo fechado e ondas de uma corda com as extremidades fixas. Esse tipo de onda é caracterizado por pontos fixos de valor zero, chamados de nodos (nós), e pontos de máximo também fixos, chamados de antinodos (antinós). São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.
Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com frequências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. que são construídos basicamente por tubos sonoros. Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados.
Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada. As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura com o som refletido na outra extremidade do tubo. Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).
2. Objetivos
A prática em questão tem como objetivo observar e descrever o comportamento ondulatório de ondas em cordas, e em tubos fechados.
3. Material utilizado
- Aparelho para experimento do comportamento ondulatório do fio de prova (corda);
- Disco de massa;
- Gancho simples;
- Fio de prova;
- Dinamômetro;
- Proveta;
- Diapasão de 440 Hz.
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Figura 1: Exemplo de utilização – Determinação da densidade da corda utilizada, parte 1. Componentes.
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Figura 2: Trena.
Figura 3: Exemplo de utilização – Determinação da densidade da corda utilizada, parte 2. Componentes. 3
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Figura 4: Exemplo de utilização – Procurando o primeiro harmônico
no tubo fechado. Componentes.
4. Fundamentos teóricos
Uma onda é causada por uma perturbação, e esta se propaga através de um meio. Existem diversos tipos de onda porém, uma característica em comum é que todas elas transportam energia e, ao contrário do que se pensa, nenhuma delas transporta matéria.
As ondas podem se propagar em vários meios como por exemplo, na água, em cordas, no ar, e até mesmo no vácuo.
Uma corda esticada possui várias frequências naturais de vibração, essas frequências são chamadas de modos de vibração ou harmônicos. É possível obter os harmônicos de uma corda produzindo vibrações em uma das extremidades, enquanto a outra é mantida fixa, com uma frequência que corresponde ao modo de vibração da corda. Dessa forma ocorre ressonância entre a corda e a fonte,
o que produz uma vibração padrão equivalente a tal frequência.
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