Orientador: Profº Dr. Eduardo Sérgio de Souza
Mestrando: Renato Rodrigues
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ONDAS NO CORPO HUMANO
Mestrado em Ensino de Física
FENÔMENOS ONDULATÓRIOS
Difração:
A difração é um fenômeno ondulatório em que a onda possui a capacidade de contornar obstáculos.
Porém, para que a difração seja nítida é necessário que as dimensões do obstáculo tenham ordem de grandeza compatíveis com o comprimento de onda (ʎ) da onda incidente.
Como exemplo, podemos citar os seguintes comprimentos de onda:
ondas luminosas: e ondas na água correspondente à ordem de centímetros ou metros.
Para que a difração ocorra e seja efetiva, no caso da luz por ter pequeno comprimento de onda deveremos ter fendas ou obstáculos de pequena dimensão, com a mesma, ordem de grandeza. Por outro lado, o som é uma onda mecânica com comprimento de onda bem maior do que o da luz, e assim as fendas ou obstáculos terão que possuir dimensões bem maiores.
As figuras abaixo mostram ondas que contornam os obstáculos, notemos que o comprimento de onda se mantém após a difração.
Nesta imagem abaixo, temos uma onda sonora que contorna um muro. As ondas sonoras possuem grande comprimento de onda, o que facilita a difração sobre o muro.
Interferência de uma onda:
A) Bidimensional
Imaginemos duas fontes F1 e F2 que emitem ondas de mesma frequência e amplitude em fase numa água em repouso. Dizer que estão em fase significa que se a onda 1 apresentar uma crista num instante t, a onda 2 também deverá apresentar uma crista no mesmo momento. Em outras palavras, estas ondas apresentam picos simultâneos. Abaixo, podemos verificar duas ondas em fase.
Vejam que as ondas I,II e III apresentam cristas no mesmo instante:
Agora veremos uma imagem que mostra os pontos de interferência das duas ondas:
Vejam que as ondas se superpõem: as bolinhas pretas representam o encontro de duas cristas ou dois vales, o que chamamos interferência construtiva.
Por outro lado, as bolinhas transparentes indicam o encontro de uma crista e um vale, as quais denominamos interferência destrutiva.
A figura abaixo nos mostra uma outra forma de representação, e para tal adotaremos a legenda:
Linha contínua: presença de cristas.
Linha tracejada: ocorrência dos vales.
Ponto A: Encontro de uma linha azul contínua (crista) com linha tracejada vermelha(vale). O encontro da crista e o vale indica interferência destrutiva. Deste modo, o ponto A está sobre uma linha nodal(N).
Pontos B e C: Intersecção entre duas linhas contínuas (crista e crista), logo, teremos uma interferência construtiva, e assim, os ponto B e C estarão sobre uma linha ventral.
Ponto D: encontro de duas linhas pontilhadas, ou seja, dois vales sobrepostos. Teremos outra interferência construtiva o que gera uma linha ventral (V).
Resumindo, então, teremos:
As linhas N são chamadas de linhas Nodais (possuem pontos com interferência destrutiva), já as linhas Ventrais (V) nos mostram elementos com interferência construtiva.
Nestas linhas N as ondas não geram modificação no nível da água, pois, temos a interferência destrutiva.
Contudo as linhas ventrais, por possuírem interferência construtiva, terão ondas que se reforçam para cima ou para baixo, cristas e vales.
B) Unidimensional
A interferência unidimensional é a que ocorre numa corda. Quando os pulsos tiverem sentidos contrários e situarem em semiplanos superior e inferior, haverá interferência destrutiva. Assim, a amplitude resultante poderá ser reduzida ou tornar-se nula.
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A interferência construtiva nos mostra dois pulsos em sentido contrário, porém, situados no mesmo semiplano superior ou inferior. Neste caso, ocorrerá a soma das amplitudes.
