Introdução à física/Propriedades das ondas: diferenças entre revisões

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== Período e frequência ==
[[Imagem:Sea and Pier at Llandudno.jpg|thumb|right|270px|Fig.1 - As ondas do mar, são um exemplo de transporte de energia sem deslocamento de matéria, em determinadas situações é possível determinar seu período e frequência de propagação.]]
 
Proporcionando uma analogia de uma onda com um sistema [[w:Movimento oscilatório|massa-mola]], é visto que, desprezando os atritos sobre o [[w:Ponto material|ponto-material]], a matéria presa à mola realiza um movimento de "vai e vem", oscilando em torno de um ponto de equilíbrio, considerando que exista uma reta orientada para a direita, sendo o ponto central dessa reta o ponto de equilíbrio(ponto O), as extremidades da reta indica a amplitude máxima de [[oscilação]](-a e +a) - veja a figura Fig.2 desta página. A matéria partindo do ponto -a, entra em movimento por razão da força elástica produzida pela mola e atingi o ponto +a, passando pelo ponto O, em um tempo igual a t, por motivo, novamente, da força elástica a matéria tende a voltar para o ponto de equilíbrio e por consequência da quantidade de movimento imprimida à mesma, esta atingi o ponto -a, voltando ao ponto de origem em um tempo também igual a t; é perceptível que o fenômeno irá se repetir, então se baseando na definição genérica de período(tempo necessário para que um fenômeno se repita), o período T será igual a 2t, expressando matematicamente, para este exemplo, temos: T = 2t.
 
[[Imagem:Sistema massa-mola.jpg|Fig.2 - Sistema massa-mola|thumb]]
 
Por meio de uma simples regra de três é possível chegar-se à fórmula genérica da frequência; para monta-lá, primeiramente considere que a matéria oscilante volta ao seu ponto de origem depois de T = 1s(um segundo), ou seja, o tempo para que se inicie um novo ciclo é igual a 1s, para que se realize tal número de ciclos em uma unidade de tempo temos a frequência. Logo:
 
{|
|-
|Ts 1
|-
|1s f
|}
 
<math>f \cdot t = 1 \longrightarrow f = \left(\frac{1}{T}\right)</math>
 
Então conhecendo-se o período de uma onda, é conhecida também sua frequência, pois o período é o inverso da frequência e vice-versa.
 
Para calcular o período de um M.H.S(Movimento harmônico simples), é necessário que se tenha um conhecimento prévio sobre o ramo da física: [[w:Mecânica Clássica|mecânica clássica]](Movimento circular uniforme/M.C.U, as três Leis de Newton, e força elástica/Lei de Hooke).
Basicamente, a fórmula do período pra o M.H.S pode ser deduzida a partir de duas fórmulas provenientes da mecânica, a da 2º Lei de Newton(F = m.a) e a do pulso ou frequência angular(ω = 2π/T). Sabendo-se que a aceleração de uma matéria que oscila em um sistema massa-mola é igual a α = <math>\omega^2.</math> x, substituindo-o na fórmula de Newton, temos: F = m.<math>\omega^2.</math> x, m e ω são duas grandezas constantes no estudo do M.H.S, logo pode ser expresso assim: K = m.<math>\omega^2.</math> Isolando-se e tirando-se o expoente do ω, temos: ω = √K/m. Sabendo-se que a expressão matemática da frequência angular(ou pulso) é: <math>\omega = \tfrac{2 \pi}{T}</math> então substituindo nela o ω por √K/m, temos: √K/m = 2π/T, invertendo as frações para que o período(T) fique no numerador temos: √m/K = T/2π, isolando o T acha-se a fórmula do período pra um M.H.S: T = 2π.√m/K.
O período é dado em segundos(s), e a frequência em ciclos por segundo(c/s) ou em hertz(Hz),1Hz = 1c/s, em homenagem ao célebre físico [[w:Heinrich Rudolf Hertz|Rudolf Hertz]].
Obs.: Aqui foi demonstrado, também, a fórmula do período pra um M.H.S, pois será uma ferramenta importante para os estudos dos comportamentos físicos das ondas.
 
== Comprimento de onda ==
A grandeza física: comprimento de onda, é representado por lambda (λ). O comprimento de onda é exatamente, a distância entre uma crista(ponto cume da onda) e outra consecutiva, ou entre dois vales(ponto inferior da onda) consecutivos. Um detalhe importante é que o comprimento de onda pode ainda ser a distância entre dois pontos consecutivos da onda e que estão em concordância de fase(estão se dirigindo ao pico da onda ou ao vale juntos).