Estudo sobre ondas estacionárias

Páginas: 6 (1344 palavras) Publicado: 18 de maio de 2012
ONDAS ESTACIONÁRIAS
Trabalho apresentado como exigência parcial da disciplina Física II; curso de Engenharia Civil

Maceió
2011

Ondas Estacionárias

Ao estudar a respeito de ondas vemos que a característica básica do movimento ondulatório é o transporte de energia sem o transporte de matéria. Desta forma, podemos dizer que pelo fato de as ondas não seremcorpos em movimento, mas deformações que se propagam em um meio, elas podem atravessar a mesma região ao mesmo tempo. Esse princípio é dito como Princípio da superposição.
Ondas estacionárias são ondas que permanecem em uma posição constante em um intervalo de tempo arbitrário. Formam-se quando duas ondas idênticas se encontram, se movendo em sentidos opostos. Esse tipo de onda é caracterizado porpontos fixos de valor zero, chamados de nodos, e pontos de máximo também fixos, chamados de antinodos. São.ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.
Considere uma corda no qual uma extremidade se encontra fixa num suporte e a outra ligada numa fonte de ondas, ou seja, pode-se obter uma ondaestacionária através de uma corda fixa numa das extremidades.
Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda.
Ao atingirem a extremidade fixa, elas se refletem, retornando com sentido de deslocamento contrário ao anterior.
Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando àparede, originando o fenômeno das ondas estacionárias.
Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e pontos que vibram com amplitude máxima, chamados ventres.
É evidente que, entre nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudesdiferentes.
Como os nós estão em repouso, não pode haver passagem de energia por eles, não havendo, então, em uma corda estacionária o transporte de energia.


Na figura acima temos uma corda esticada com a formação de ondas estacionárias. Podemos então dizer que uma onda estacionária é caracterizada pelo



encontro de duas ondas iguais, porém com sentidos contrários. O encontro dessasondas é chamado de superposição. A superposição de ondas ocasiona a formação de interferência de ondas destrutivas ou construtivas.
Se a fonte produzir ondas com freqüência constante, elas sofrerão reflexão na extremidade fixa e, então ocorrerá uma interferência da onda incidente com a refletida. Essa onda terá a forma representada na figura.

A onda formada terá a forma ora da linha contínua,ora da linha tracejada, formando assim a onda estacionária.
Definimos então ondas estacionárias como sendo aquela obtida pela interferência de duas ondas iguais que se propagam no mesmo meio e em sentidos contrários.
Entende-se por ondas iguais aquelas que possuem mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma velocidade.
Considerando λ o comprimento de onda, temos que:• A distância entre dois nós consecutivos vale .
• A distância entre dois ventres consecutivos vale .
• A distância entre um nó e um ventre consecutivo vale .
Além da corda, o fenômeno da onda estacionária pode ser observado em tubos, abertos ou fechados. O tubo aberto assemelha-se a cordas que tem ambas de suas extremidades fixas, podendo portanto gerar harmônicos tanto ímpares como pares. n. sendo n = 1,2,3,4,5,...
O tubo fechado assemelha-se a cordas que tem uma de suas extremidades fixa e a outra livre. Gera portanto somente harmônicos ímpares. n . sendo n = 1,3,5,...

É importante sabermos que as ondas estacionárias são o resultado da superposição de ondas idênticas que se propagam em sentidos contrários no mesmo meio.

Por mais que essas ondas possuam energia,...
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