Material Fisica e Biof sica

“ONDAS“
INTRODUÇÃO
Onda é uma perturbação ou distúrbio transmitido através do vácuo ou de um meio gasoso, líquido ou sólido,
exemplo: As ondas do mar, as ondas de uma corda, numa mola, etc..
As ondas diferem em muitos aspectos, mas todas podem transmitir energia de um ponto a outro, algumas
através de grandes distâncias sem necessariamente haver transporte de matéria.
Cada tipo de onda pode sercaracterizado pela oscilação de uma ou mais variáveis físicas que se propagam
através do espaço.
Ondas eletromagnéticas: Nelas as variáveis físicas que oscilam são os vetores: Campo elétrico e campo
magnético.
Os olhos são receptores especiais que detectam as ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda entre
4.000 e 7.000 Å, chamadas ondas luminosas visíveis ou simplesmente ondas luminosas.Ondas sonoras: A variável física que sofre oscilação é a pressão.
Os ouvidos são receptores especiais de ondas sonoras com freqüências de 20 a 20.000 Hz.
Estudaremos as propriedades básicas do movimento ondulatório, pois; são muito importantes para se
entender a produção da fala, o funcionamento do ouvido e as aplicações do ultra-som em Biologia, Medicina,
etc…
TIPOS DE ONDAS
Elas podem sermecânicas ou não-mecânicas, dependendo do meio de propagação.
Ondas Mecânicas: Se propagam em meio deformáveis ou elásticos, exemplo: Ondas sonoras, ondas numa
corda e ondas na água, elas se originam de uma perturbação ou distúrbio numa região de um meio elástico
que é transmitido sucessivamente de um ponto a outro, as partículas do meio vibram somente ao redor de
suas posições de equilíbrio sem, noentanto se deslocar juntamente com a onda.
Ondas não-mecânicas (eletromagnéticas): Não necessitam de meio material para sua propagação,
exemplo: A luz que atravessa o espaço interestelar praticamente vazio.
Analisando a relação entre a direção da perturbação e a da propagação, as ondas podem ser classificadas em
transversais e longitudinais.
Transversais: A perturbação é perpendicular à direção depropagação.
A figura 1 ilustra uma onda transversal em uma corda onde suas partículas vibram perpendicularmente à
direção de propagação.
As ondas luminosas também são consideradas transversais, pois, as oscilações dos vetores campo elétrico e
magnético ocorrem em direções perpendiculares à direção de propagação.
Figura 1. Ondas transversais.
Longitudinais: A perturbação é paralela à direção depropagação.
A figura 2 ilustra uma onda longitudinal produzida em uma mola preza por uma extremidade e no outro
extremo produzem-se compressões e expansões que vibram na mesma direção da propagação da onda. Outro
exemplo de ondas longitudinais são as ondas sonoras.
Figura 2 – Ondas longitudinais
Dependendo da duração da perturbação provocada no meio, podem-se produzir um pulso ou onda única,um
trem de ondas e uma sucessão contínua de ondas.
Uma característica do pulso e do trem de ondas é terem um princípio e um fim, logo; é uma perturbação de
extensão limitada.
Uma única sacudidela numa corda tencionada produz um pulso, um flash de luz produz um pulso luminoso.
Aplicando-se algumas sacudidelas na corda tencionada produz-se um trem de ondas que se move ao
longo dela se as sacudidelasforem periódicas, produz-se um movimento periódico em cada partícula
da corda, havendo a produção de uma sucessão contínua de ondas.
As ondas ainda podem ser progressivas ou estacionárias:
Progressivas: Cada partícula do meio vibra com a mesma amplitude.
Estacionárias: A amplitude da vibração é em função da posição do ponto, sendo máxima nos ventres.
Todos os pontos do meio oscilam com a mesmafreqüência exceto os que estão permanentemente em
repouso.
As ondas sonoras produzidas na fala são progressivas, enquanto que no interior de uma flauta são
estacionárias.
PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO
Quando duas ou mais ondas passam por um
dado ponto, em determinado instante, a
perturbação resultante é a soma algébrica das
perturbações de cada onda.
Esse princípio é aplicável tanto para as ondas…