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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: kikanasaquinha
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 22
Taille Size: 2.04 Mo MB
Mis en ligne Uploaded: 11/06/2021 - 18:02:19
Mis à jour Updated: 11/06/2021 - 18:03:08
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Description 

Licenciatura em Engenharia Informática
Elementos de Física Geral
Malik Amraoui, malik@utad.pt
Gabinete: F3.22 – ECT-Polo II
Extensão: 4728
Ano letivo: 2020-2021


Programa
1. Introdução à Física
2. Cinemática da partícula
3. Dinâmica da partícula: Leis de Newton e Aplicações
4. Dinâmica da partícula: Energia mecânica e sua conservação
5. Dinâmica da partícula: Conservação do momento linear e colisões
6. Dinâmica de rotação
7. Oscilações e ondas
8. Mecânica de fluidos
9. Termodinâmica
10. Eletromagnetismo
Licenciatura em Engenharia Informática
Elementos de Física Geral
Malik Amraoui, malik@utad.pt
Gabinete: F3.22 – ECT-Polo II
Extensão: 4728
Ano letivo: 2020-2021


7. Oscilações e ondas
7.1- Oscilações e ondas
7.2- Movimento harmónico simples
7.3- Movimento harmónico amortecido
7.1- Oscilações e ondas:
As ondas podem ser de três tipos principais:

A- Ondas mecânicas:
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são as mais familiares porque as encontramos constantemente. Entre elas
destacam-se as ondas do mar, as ondas sonoras e as ondas sísmicas. Todas estas
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Dinâmica da Partícula




ondas possuem duas características: são governadas pelas leis de Newton e
existem apenas num meio material, como a água, o ar ou as rochas.

B- Ondas eletromagnéticas:
podem ser menos familiares, mas estão entre as mais utilizadas; exemplos
importantes são a luz visível, a luz ultravioleta, as ondas de rádio e de televisão, as
micro-ondas, os raios X e as ondas de radar. Estas ondas não precisam de um
meio material para existir. As ondas luminosas provenientes das estrelas
atravessam o vazio do espaço para chegar até nós. Todas as ondas
eletromagnéticas propagam-se no vazio à mesma velocidade da luz.

C- Ondas de matéria:
Essas ondas são utilizadas em laboratórios. Estão associadas aos eletrões, protões
e outras partículas elementares, e mesmo a átomos e moléculas.
7.1- Oscilações e ondas:
Um pulso isolado é produzido numa corda esticada. O
resultado geral é que a distorção da forma da corda propaga-
se ao longo da corda com certa velocidade ????.
Ԧ
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Se a mão fizer deslocar a corda para cima e para baixo,
continuamente, uma onda contínua propaga-se ao longo da
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Dinâmica da Partícula




corda com velocidade ????. Ԧ Como o movimento da mão é uma
função senoidal (sinusoidal) no tempo, a onda tem uma forma
senoidal em qualquer instante, Ou seja, a onda possui a forma
da curva seno ou cosseno.
Aqui, considera-se:
1- o caso de uma corda ideal, na qual não existem forças de atrito para reduzir a
amplitude da onda enquanto se propaga;
2- a corda é tão comprida que não é preciso considerar o retorno da onda
depois de atingir a outra extremidade.

O deslocamento dos elementos da corda é sempre perpendicular à direção de
propagação da onda. Este movimento é chamado de transversal, e dizemos que a
onda que se propaga numa corda é uma onda transversal.
7.1- Oscilações e ondas:
A figura ao lado mostra como uma onda sonora pode ser
produzida por um êmbolo num tubo de ar.
Se o êmbolo for bruscamente deslocado para a direita e
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depois para a esquerda, envia um pulso sonoro ao longo do
tubo.
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Dinâmica da Partícula




O movimento do êmbolo para a direita empurra as
moléculas do ar para a direita, aumentando a pressão do ar
nessa região. O aumento da pressão do ar empurra as
moléculas vizinhas para a direita, e assim por diante.
O movimento do êmbolo para a esquerda reduz a pressão do ar nessa região. A
redução da pressão do ar puxa as moléculas vizinhas para a esquerda, e assim em
diante. O movimento do ar e as variações de pressão do ar propagam-se para a
direita ao longo do tubo na forma de um pulso.
Se o êmbolo for deslocado para frente e para trás continuamente, uma onda
senoidal propagar-se-ia ao longo do tubo. Como o movimento das partículas do
ar é paralelo à direção de propagação da onda, este movimento é chamado
longitudinal, e dizemos que a onda que se propaga no ar é uma onda
longitudinal.
7.1- Oscilações e ondas:
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Tanto as ondas transversais como as ondas longitudinais
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Dinâmica da Partícula




são chamadas ondas progressivas quando se propagam
de um lugar para outro, como no caso das ondas numa
corda. Note que é a onda que se propaga e não o meio
material onde ela se propaga.
7.1- Oscilações e ondas:
Para descrever perfeitamente uma onda numa corda, precisamos de uma função
que forneça a forma da onda. Isto é, precisamos de uma relação na forma ???? =
ℎ(????, ????), onde ???? é o deslocamento transversal de um elemento da corda e ℎ é
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uma função do tempo ???? e da posição ???? do elemento da corda.
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Toda a forma senoidal pode ser descrita tomando ℎ como uma função seno ou
Dinâmica da Partícula




cosseno; ambas fornecem a mesma forma para a onda:
???? ????, ???? = ???????? ???????????? ???????? − ????????

Deslocamento Amplitude Fase

Fator oscilatório
2???? ???? é chamado número de onda e as suas unidades no SI é o radiano
????= por metro (????−1 ).
????
2???? ???? é chamada frequência angular da onda as suas unidades no SI é o
????=
???? radiano por segundo (???? −1 ).
1 ???? ???? é a frequência da onda que corresponde ao número de oscilações
????= =
???? 2???? por unidade de tempo. a sua unidade no SI é o Hertz (Hz).
7.2- Movimento harmónico simples - MHS
Todo o movimento que se repete a intervalos de tempo regulares é
chamado de movimento periódico ou movimento harmónico.
No exemplo apresentado na figura, o deslocamento ???? da partícula em relação à
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