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9º ano · Ciências
A energia · As ondas: luz e som

A natureza das ondas: transferência de energia

Uma rolha flutua no mar e uma série de ondas passa por baixo dela em direção à praia. A rolha sobe e desce, mas não avança junto com as ondas. O que chega à margem, e também a você, se estiver na água, é a energia que balança cada pedacinho de água por onde a onda passa. Entender isso é entender o que é, no fundo, uma onda.

Uma onda transporta energia, não matéria

Animação de uma onda transversal na água avançando para a direita enquanto uma rolha sobe e desce sobre uma linha vertical de referência, sem se deslocar na horizontal. sobe e desce a onda avança a rolha só sobe e desce
Pratica★☆☆Por começar
Uma rolha flutua no mar e uma série de ondas passa por baixo dela em direção à margem. a) A rolha viaja com as ondas até a praia ou apenas sobe e desce, ficando quase no…

Uma rolha flutua no mar e uma série de ondas passa por baixo dela em direção à margem.

  1. a) A rolha viaja com as ondas até a praia ou apenas sobe e desce, ficando quase no mesmo lugar?
  2. b) Se a água não avança com a onda, o que efetivamente chega à margem?
Resolver

Classificação: pelo meio e pelo modo de vibrar

Comparação entre uma onda transversal numa corda, cujas partículas vibram para cima e para baixo, perpendicularmente à propagação, e uma onda longitudinal numa mola, cujas espiras vibram na direção do avanço formando compressões e expansões. Onda transversal: vibra perpendicular ao avanço vibração das partículas direção de propagação Onda longitudinal: vibra na direção do avanço compressão expansão compressão expansão vibração das partículas direção de propagação
Pratica★☆☆Por começar
Classifique cada uma destas ondas em mecânica (necessita de um meio material para se propagar) ou eletromagnética (pode se propagar no vácuo), e escreva as seis…

Classifique cada uma destas ondas em mecânica (necessita de um meio material para se propagar) ou eletromagnética (pode se propagar no vácuo), e escreva as seis classificações completas:

  1. a) O som no ar.
  2. b) A luz do Sol.
  3. c) As ondas do mar.
  4. d) As ondas de rádio.
  5. e) A onda que percorre a corda de um violão.
  6. f) Os raios X.

Quais delas poderiam atravessar o espaço entre a Terra e a Lua?

Resolver

Amplitude, comprimento de onda, período e frequência

Se você sacode a ponta de uma corda com força e rapidez, surgem ondulações altas e muito seguidas. Se faz isso de leve e devagar, as cristas ficam baixas e espaçadas. Que grandezas precisamos medir para descrever qualquer sequência de ondas?

Mova os controles deslizantes: aumentando a amplitude, a onda fica mais “alta”; aumentando a frequência, mais cristas passam pelo mesmo ponto no mesmo tempo.

A velocidade de propagação: v = λ · f

Ao sacudir uma corda esticada com frequências cada vez maiores ($2\ \text{Hz}$, $4\ \text{Hz}$, $8\ \text{Hz}$), as ondas ficam mais apertadas ($3\ \text{m}$, $1{,}5\ \text{m}$, $0{,}75\ \text{m}$), mas todas levam o mesmo tempo para cruzar a sala. Que relação mantém a velocidade constante?

Duas ondas com a mesma velocidade: a de cima, de baixa frequência, tem comprimento de onda grande; a de baixo, de alta frequência, tem comprimento de onda pequeno. λ grande f pequena, λ grande Mesma velocidade v (mesmo meio) f grande, λ pequeno (mesma v)

Voltando ao início: a rolha só sobe e desce porque a onda transporta energia, não matéria. A energia chega à praia, a água fica praticamente no lugar.

Resumo

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