Relatório Ondas

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA E MATEMÁTICA
FÍSICA EXPERIMENTAL I

AULA 2: ONDAS ESTACIONÁRIAS EM UMA CORDA FINITA

Alunos:

Turma: Engenharia de Produção Civil – Sábado – 8:50-10:30

Belo Horizonte, 31 de Março de 2012
Introdução:
As ondas harmônicas podem ser geradas por uma fonte vibratória com movimento harmônico simples. A fonte vibratória provoca a oscilação das moléculas de ar que estão nas suas vizinhanças e essas moléculas se movem com um movimento harmônico simples em torno das posições de equilíbrio. Assim que uma onda é incidida numa das extremidades de uma corda finita, ela será refletida para a outra extremidade. As ondas irão se sobrepor uma a outra, formando um padrão estacionário, com os nodos, pontos fixos de valor zero, e antinodos, pontos fixos de valor máximo. Abaixo vemos uma figura com a relação entre a freqüência de oscilação e o número de harmônicos.

Harmônicos da vibração de uma corda
Considerando L = comprimento da corda e λ = comprimento de onda . Temos:
Situação 1: L = λ/2
Situação 2: L = λ
Situação 3: L = 3λ/2
Generalizando essas situações:
L = nλ/2, para n = número de harmônicos A equação acima demonstra que apenas alguns modos de vibração estacionária são permitidos numa corda com as extremidades fixas. Esses modos de vibração têm necessariamente comprimentos de onda múltiplos de 2L. λn = 2L/n, para n = número de harmônicos
Sabe- se que f = v/λ , onde v = velocidade de propagação da onda. Substituindo na equação acima, temos: f = n v/2L A freqüência f1 = v/2L chamamos de freqüência fundamental. As freqüências seguintes são chamadas de harmônicos. Por exemplo, f2 = 2f1 = v/L é a segunda harmônica.
O conjunto das harmônicas e da freqüência fundamental constitui uma série harmônica.
Outro ponto importante para relacionarmos aqui é relação da densidade linear de massa (μ) com a velocidade de