Física 03 02 2025 2ª Série

[Música] Olá pessoas muito bom iniciarmos a semana juntos espero que vocês estejam bem no dia de hoje muito bem na aula passada eu comecei falando para vocês sobre o assunto de ondas mencionamos naquela ocasião Quais os tipos de ondas que existem e quais nós vamos lidar não é aqui nos nossos estudos você percebeu que essas ondas quanto a sua natureza podem ser eletromagnéticas ou mecânicas No que diz respeito à sua forma podem ser Uni Bi e tridimensionais e obviamente quanto a sua direção de propagação eu disse para vocês que pode ser transversal ou pode ser

uma onda do tipo longitudinal bom eu encerrei aquela aula mostrando para vocês algumas características das ondas que são essenciais extremamente importantes para eu poder decidir como está aquela onda tá e eu quero retomar exatamente disso porque faltou coisa para eu lhe dizer portanto Sem Mais delongas olha a sua tela maravilha então nós estamos na parte dois aí não é da nossa missão de compreender as ondas para poder ficar claro pro nossos queridos Professores mediadores Tá aí para vocês tá a habilidade o objetivo de aprendizagem que estamos usando nessa aula é o mesmo da aula anterior

inclusive tá bem bom mostrei para você ah algumas características algumas grandezas físicas que são importantes quando a gente for lidar com onda tá lembra da tal da amplitude que é nada mais nada menos do que esse comprimento vertical que eu tô mostrando numa onda dessa como se fosse uma onda na corda tá Você mede aí essa profundidade ou essa altura né Dependendo da forma que você está analisando né se a onda for uma onda harmônica ela vai ter a amplitude tanto de um lado Quanto quanto do outro tá outra coisa importante de se lembrar é

o comprimento da onda o comprimento da onda é a distância horizontal nesse caso aqui que você pega da onda né para ela poder dar uma volta completa para ela poder fazer um ciclo olha essa onda começa aqui sobe Depois desce e termina Opa até entortei aqui e termina o ciclo dela bem aqui o comprimento de onda é essa distância para poder terminar esse ciclo aí da onda né de ir voltar dessa forma Então nesse caso eu tenho lâm que é uma letra grega que diz quanto ao comprimento de onda tá outro tipo deisa importante pra

gente poder lembrar é a velocidade da onda todas as ondas se propagam com uma determinada velocidade e essa velocidade meus amigos e minhas amigas muda tá de acordo com a onda muito bem Faltam duas coisas que eu preciso contar para vocês a respeito da onda para eu conseguir caracterizar ela direitinho tá uma delas talvez a maioria de vocês não conheça é o período da onda a segunda vocês já ouviram falar com certeza tá que é a frequência da onda E por incrível que pareça período e frequência são a faceta da mesma moeda porque ambos tem

a ver com tempo olha aqui na sua tela muito bem então o que que é esse negócio de período e frequência de uma onda tá o período veja é o tempo necessário para um fenômeno Ou seja a onda se repetir Opa Como assim professor imagina que essa onda de novo olha só essa onda vou pagar aqui as coisas para você poder entender aqui comigo tá apagar vou usar outro marcador aqui imagina que você começa a observar essa onda e você percebe que o tempo para ela vi subir descer e chegar até aqui daqui até aqui

o tempo que você marcou no relógio né para ela poder fazer esse ciclo completinho isso daqui isso daqui esse tempo vai dar o período da onda eu simbolizo simbolizo isso por um t maiúsculo tá então o período da onda é o tempo para ela poder completar o ciclo completo Pera aí professor Como assim olha imagina por ex exemplo uma roda tá uma roda de carro mesmo e você vai observar essa roda girar quanto tempo vai durar para essa roda partir desse ponto aqui de cima girar completamente e voltar pro mesmo Ponto se você marcou esse

tempo você marcou o período da roda então período é um tempo né dado normalmente em segundos que nós temos né só que é um tempo específico é um tempo que eu marco para poder saber o c completo né isso daí vai ser o período por exemplo Qual que é o período de rotação do planeta terra o período de rotação do nosso planeta é 24 horas porque dura mais ou menos 24 horas pra terra dá uma volta em torno de si entende então período é um tempo especial é um tempo que me serve principalmente para fenômenos

ondulatórios é um tempo que vai me dizer de uma volta completa de um ciclo completo dentro de um determinado fenômeno tá bom nós podemos falar por exemplo de período de translação da terra que seria o tempo em que a Terra teria poder dar a volta completa em torno do sol nesse são 365 dias aproximadamente tá então o que eu tenho aí é o período Então é isso período é o tempo especial que eu meço que eu marco para poder verificar a volta completa certo volta aqui comigo bom se período é isso o que que seria

a frequência tá a frequência meus amigos isso aqui é importante viu trava aqui comigo a frequência é o número de voltas é o número de ciclos que acontece num determinado intervalo de tempo Professor Francisco Você só fala grego eu não entendo nada o que você tá falando beleza Olha só exemplo da roda de novo tá imagina que você vai marcar ali num cronômetro uma uma roda de carro muito rápida girar ela começa a girar várias vezes só que no cronômetro você vai marcar um segundo você vai perceber Quantas vezes a roda tá girando em um

segundo digamos você conseguiu marcar você tem olho para isso e você conseguiu marcar que em 1 segundo a roda girou 2,5 vezes quando você fala para mim ó essa roda desse carro girou 2,5 vezes num segundo Você chama isso de frequência eu vou repetir a frequência é o número de ciclos que a onda faz ou qualquer coisa faz num determinado intervalo de tempo normalmente nós usamos como intervalo de tempo o segundo a gente quer medir período das coisas a gente quer saber quantas voltas essa coisa tá dando em 1 segundo apenas entendeu em um segundo

quantas voltas acontece isso daí é a frequência ao invés de eu ficar falando aqui olha aquela roda fez 2,5 voltas 2 voltas me em um segundo eu mudo um pouco ao invés de eu falar 2,5 V em 1 segundo eu digo 2,5 hz herz é a unidade que a gente utiliza para poder falar de período e significa Exatamente isso a roda deu duas vol e meia num segundo ou seja 2,5 hz você vai comprar equipamento de som e lá tem ó a frequência aqui do equipamento de som é de 100 hz bom se for 100

hz é porque aquele equip ento vibra 100 vezes ele dá 100 vibradas completas em um segundo só ele vibra 100 vezes por segundo existe uma relação entre período e frequência foi por isso que eu falei que é a mesma Face da mesma moeda tá bom são Faces diferentes da mesma moeda olha só a tela bom a relação que a gente usa para poder determinar um em relação ao outro é o seguinte ó o período ele vai ser um dividido pela frequência ou seja o inverso aqui da frequência tanto é que eu posso passar a frequência

para cá multiplicando e o período para cá dividindo porque se você fizer isso você vai cair nessa expressão a frequência ela vai ser sempre o inverso do período só pra gente poder entender como é que a gente utilizaria isso olha esse exemplo aqui o pneu de uma bike dá 10 voltas por segundo qual ser será o seu período Olha a pergunta ele falou Olha tem um pneu de uma bicicleta que conseguiu numa velocidade aí n uma frequência 10 voltas por segundo gente se são 10 voltas por segundo ele já deu a frequência para você esse

pneu de bicicleta tá fazendo 10 hz 10 hz ou seja 10 voltas por segundo só que eu sei ele quer o período né o período ele é 1 dividido pela frequência quer dizer que o período Vai ser 1 di por 10 1 div por 10 vai ser 0,1 segos tá vamos interpretar isso daqui fisicamente primeiro a frequência quando eu digo que a frequência do pneu da roda da bicicleta é de 10 hz eu tô te dizendo que essa bike dá 10 voltas num segundo só é isso que eu tô dizendo quando eu falo para você

que o período é de 0,1 segundos eu tô dizendo para você que essa bicicleta ela dá uma volta completa num tempo de 0,1 segundos tá o pneu da bicicleta dá uma volta completa apenas em 0,1 segundos isso nesse exemplo que eu passei para você tá bom o importante é você lembrar que que é período que que é frequência e como é que os dois se relacionam Isso é que é o essencial para mim e para vocês tá quase acabando essa explicação um pouco mais complicada mais intrincada eu preciso ainda te dizer uma última coisa tá

olha aqui na tela último dado que eu quero trazer para você seria a expressão que consegue determinar a velocidade Veja a velocidade de qualquer qualquer onda não importa que tipo de onda se é uma onda mecânica se é eletromagnética se é bidimensional se é uma onda longitud não interessa eu sempre determinare a velocidade de uma onda pela seguinte expressão olha aqui comigo para você não esquecer um jeito é você pegar tô te dando daqui tá o que eu vou te falar um jeito a velocidade da onda ela pode ser determinada pelo comprimento de onda dividido

pelo período essa pressão é útil mas não é a mais útil a expressão que a gente mais usa para poder determinar a velocidade da onda seria essa daqui ó a velocidade da onda é a frequência vezes o comprimento de onda meus amigos e minhas amigas essa expressão velocidade a frequência vezes comprimento de onda ou comprimento de onda vezes a frequência tá ela é tão importante que até nas na minha época da diversidade quando a gente tinha que fazer determinadas eh eh eh eh contas relacionadas à onda mesmo que seja de física muito avançada essa equação

eu utilizava porque é uma equação muito geral se eu quero determinar a velocidade de uma onda e eu tenho o comprimento da onda e tenho a frequência dela fica sossegado é só eu multiplicar uma com a outra que eu vou determinar o valor não se se preocupem a gente vai fazer algumas questões utilizando tudo isso que a gente tá conversando Inclusive a questão da velocidade da onda tá então aqui morreu essa parte um pouco mais técnica eu quero te mostrar uma parte que eu diria que é uma parte que é mais do dia a dia

que tem a ver com a natureza da onda mesmo não é como ela de fato se comporta Olha sua tela de novo observações inhas aqui para mim para vocês vem comigo primeira observação tá olha veja você vai marcar isso no seu coração você não vai esquecer nunca mais isso para mim depois que eu te falar isso vai te acompanhar até o túmulo depois que a onda sai depois que a onda é gerada nunca mais aquela onda perde o período dela nem a frequência não tem mais jeito de mudar se eu acabei de falar para você

com essa voz retumbante que eu tô usando aqui a frequência da minha voz não muda nem aqui nem na China é a mesma então uma vez que a onda é gerada a frequência dessa onda não muda é sempre a mesma por outro lado eu consigo mudar a velocidade da onda a frequência não muda não mas a velocidade ela muda que que eu tenho que fazer para mudar a velocidade da onda eu mudo o meio onde ela tá onde ela tá atuando Se eu mudar o meio onde ela atua a velocidade dela muda Como assim professor

imagina então seu professor aqui falando no ar aqui a velocidade da onda da minha voz é uma se eu falar debaixo da água ou seja outro meio a velocidade será outra e eu te digo mais a velocidade da onda dentro do mar da minha voz se eu grito dentro da água debaixo de uma piscina debaixo de um rio lá a velocidade de propagação da onda é maior do que se eu tivesse aqui no ar entende debaixo da água a onda caminha mais depressa do que se for no ar a velocidade da onda vai mudar apenas

nessa circunstância Se eu mudar o meio de propagação tá aliás sobre isso pra gente poder resolver esse assunto Olha aí a próxima dica ou próxima observação a próxima é o seguinte a luz é mais rápida em meios menos densos já o som ele se propaga mais rapidamente em meios mais densos não entendi professor vamos lá lá vamos voltar ao exemplo da água eu acabei de afirmar para você que na água a minha voz é mais rápida do que no ar ponto só que a luz que é uma onda eletromagnética toda a onda eletromagnética faz isso

a luz ela tem um comportamento inverso na água a luz é mais devagar do que no ar a velocidade da luz ela é máxima no vácuo qualquer outro meio diferente do vácuo a velocidade da luz só vai caindo isso é a diferença que tem entre onda mecânica e onda eletromagnética a onda mecânica ela vai ser mais rápida quanto mais rápido for o quanto maior for o meio maior mais denso for o meio e a onda eletromagnética será mais rápida quanto menos denso é o meio tá e obviamente dá para fazer algumas brincadeiras para poder provar

isso para você tá bom olha a tela aí enquanto eu vou pegar aqui minha surpresinha para vocês deixa eu ver aqui se eu alcanço Só um momentinho porque hoje eu preparei algo aqui para vocês eu tô torcendo para isso dar mais certo do que na experiência anterior tá olha aqui comigo Olha o que que eu trouxe para vocês meus amigos esse balão aqui aqui é um balão de gás hélio eu coloquei aqui né Comprei nessas casas de festa o tal do gás hélio E aí eu enchi ele com esse gás veja no ar aqui onde

eu estou falando e vocês estão ouvindo minha voz dessa maneira eu não tenho Hélio né praticamente eu tenho pouquíssimas partículas de Hélio aqui por isso que eu consigo dizer falar desse jeito agora se eu passar a respirar Hélio que tá aqui nesse balão eu vou mudar o meio com que a minha voz é transmitida Veja a frequência da voz vai ser a mesma o que vai mudar como eu prometi para você é a velocidade dela e o comprimento de onda a gente diz que a voz vai refratar nesse caso esquenta com esse fenômeno não que

eu vou explicar para você num futuro aí o que que é refração de ondas tá de forma geral o fato é que dá para eu mudar a velocidade se eu consumir Hélio e eu vou tentar fazer isso aqui com vocês Deixa eu ver se eu desamarro essa boca desse balão pedi para fazer aqui um um nó que não fosse um nó cego né para poder facilitar Deixa eu ver se eu consigo aqui Eita eu tô achando que eu não tô conseguindo Vamos ver qualquer coisa a gente chama aqui os técnicos para poder ajudar o Professor

Francisco ã sai de acho tá quais tá quais Ixe deu nó aqui não adianta não e tá pera aí rasgou meu Deus tô precisando usar amigos aqui chamando aqui o grande Fred para fazer um pique aqui comigo obrigado Fred Valeu esse aqui vocês conhecer um dos maiores técnicos que a gente tem aqui no estádio de Goiás viu pessoal Agora presta atenção eu vou respirar gis Hélio e presta atenção como fica a voz desse professor se tudo tiver dando certo a minha voz ficou como voz de Pato vocês estão percebendo isso porque que a a onda

agora refrator né Eu respirei Hélio ao invés do ar que a gente tá usando aqui aquela voz de taquara rachada que eu tinha ficou pior ainda não é dessa maneira que o gazé agora começa a voltar porque eu tô respirando o ar de volta agora sim a voz começa a normalizar respirando mais um pouco pronto o efeito volta Exatamente porque volta aí né o comprimento de onda da da e e da do do som que eu tô emitindo tá sendo modificado E aí volta do jeito que vocês estão fazendo basta eu respirar um pouquinho mais

de ar e aí eu tenho minha voz maravilhosa de volta não é para nós aqui bom eh percebam que a princípio né a utilização aqui do Hélio e não vai lhe fazer mal porque o Hélio é um gás nobre a professora de química Rose deve ter lhe explicado isso alguma vez enquanto o gás nobre o Hélio não nos faz mal tá É óbvio que você não pode ficar substituindo Hélio por ar Porque como o Hélio ele não reage ã ao invés de respirar você tá respirando o Hélio Você pode ter uma asfixia Então pode ficar

fazendo isso o tempo inteiro mas é útil para poder mostrar Quais são as circunstâncias em que a velocidade o comprimento de onda de uma onda muda se eu mudei o meio de propagação onde tá propagando vai mudar essas características Beleza depois então do Professor Francisco ter se humilhado publicamente vamos voltar aqui pra tela olha a tela olha a tela muito bem então aqui na tela né Esse aí foi experimento do balão que eu fiz para vocês só para vocês tá por favor não espalhe o experimento do balão mas outra coisa que acaba modificando aí a

velocidade nãoé e das ondas Por incrível que pareça é exatamente a temperatura do ambiente a temperatura ela acaba modificando aí a velocidade dessas ondas por quê Porque Principalmente quando você olha para ondas do tipo mecânicas né ah ã elas dependem do ambiente em que está sendo propagado não é aquela e aquela onda acaba dependendo do próprio ambiente como tem essa dependência do ambiente e a temperatura é um fator que acaba mexendo nisso né você tem aí essa dependência da temperatura como é que acontece exatamente essa dependência olha aqui comigo perceba aí no modelo né que

se você tiver um ambiente mais sólido temperatura menor a princípio as moléculas né Elas estão mais juntas do que por exemplo num ambiente simplesmente formado por gases né então aqui com aumento de temperatura para onda mecânica viu gente para onda mecânica a Velocidade diminui porque vai demorar mais para ter esse encontro entre as moléculas para propagar a onda mecânica agora com a diminuição da temperatura acontece o inverso pra onda mecânica como um som a velocidade só aumenta você não entendeu ainda olha esse esquema aqui ó imagina que as moléculas são como se fossem peças de

dominó perceba que do lado do sólido eu tenho uma velocidade muito maior né da desse dominó do que do lado do gás perdão o líquido ele faz Exatamente esse meio-termo tá no caso do som em particular tá as velocidades ficariam assim se for em meio sólido existem alguns meios sólidos que a velocidade pode atingir incríveis 500 m/s em meio líquido chega a 2000 m/s e olha meio gasoso que a gente tá acostumado são 340 m por segundo apenas tá então perceba que de acordo realmente com a temperatura não é você tem uma alteração da velocidade

né os nossos técnicos aí o Fred e também né o Grande thago tá dizendo que você tem uma dúvida tem uma pergunta e quando isso acontece o meu coraçãozinho palpita porque eu adoro ouvir a pergunta de vocês vamos ver o que temos aí Pergunta no ar vamos lá bom essa aqui é a Verônica Ô Verônica que alegria te conhecer tá fotinha aí junto à natureza muito bom estarmos juntos a Verônica eí nos pergunta Professor essa onda é real ou é imaginária os meus Estudantes estão inseguros né com o conteúdo né Muito bem Verônica a questão

é o seguinte Vamos lá eh tudo isso que nós estamos falando é real não é simplesmente algo matemático e tudo não tudo é análise de coisas que realmente acontecem não é por exemplo a onda do som que eu estou gerando a todo momento conversando com vocês ela acaba sendo aí uma onda totalmente real tanto é que vocês captaram né essa onda tanto quanto eu estava falando no ar quando eu estava falando com Hélio na boca nãoé então a onda é real e ela se modifica de acordo com as circunstâncias que a gente acabou pensando aqui

para vocês não se preocupem meus queridos que esse tipo de inseguran ele é natural e a gente vai vencer essa insegurança à medida em que a gente conseguir fazer algumas questões juntos na aula de hoje ainda vocês vão ver que nós vamos ter tá Ah é né Verônica Eu sei que vocês tiraram sarro também da minha cara né Eu aqui tô com o pessoal pessoal do estúdio também ri demais de mim né não esquecem nunca mais até o final do ano fica falando dessa experiência aqui comigo mas obrigado por nos e eh eh por estar

com a gente tá Verônica todos vocês com os seus estudantes aí professora Obrigado aí pelos risos que também acabam me fazendo bem do lado de cá tá bom bom a Veronica perguntou essas ondas são reais são sim deixa eu mostrar um esquema que você pode visualizar na vida real elas vem comigo uma onda de som meus amigos ela se assemelha muito ao que tá aí mostrado para vocês nessa animação tá vocês vão perceber que o som ele quando é gerado imagina numa caixa de som tá a caixa de som vibra e quando ela vibra ela

vai fazer ã lugares que as moléculas do ar essas coisas pretinhas são moléculas do ar viu gente elas estão mais afastadas e elas estão mais juntas olha só essa região móvel ó que tá movendo aqui essa região aí é uma região em que as moléculas estão mais juntas e aí você tem essas outras regiões mais rarefeitas onde as moléculas estão espaçadas o som se você tivesse o poder ocular de ver o som você veria isso aí é isso que tá acontecendo tá nessa imagem aqui talvez você consiga ver melhor né percebe nessa de cá que

você tem parte das moléculas que estão bem mais juntinhas esses riscos pretos que vocês estão percebendo aí é o é é quando as moléculas do som elas estão comprimidas os riscos mais claros aí que você percebe esses maiores e mais claros é quando você tem aí os Son É nesse caso ele está bem mais afastado as moléculas um do outro Tá bom então é assim que a gente sabe realmente professora Verônica é real dá para poder fazer experiência para poder observar esse tipo de comportamento embora a gente não consiga fazer isso nos estúdios gestec atualmente

por isso que eu tô mostrando para vocês essa imagem animada tá bom Como eu havia prometido eu acho que a gente pode fazer agora algumas atividades para poder criar algumas dúvidas inclusive portanto manda a [Música] vinheta show de bola a hora da gente acessar a nossa apostila goiastec e fazer nossa primeira atividade e eu já vou sugerir aos professores presenciais tá se vocês quiserem podemos compor junto dessa atividade aí parte da nossa avaliação bimestral então é importantíssimo que a gente possa fazer Essas atividades tá sugestão do Professor Francisco para você olha sua tela minha sugestão

tá bom é que vocês possam acessar aí a página 94 e 95 da apostila Vamos fazer as questões de um até cinco dessa apostila sabe por quê você vai começar fazendo essas questões aí para mim quando chegar na próxima aula essa semana eu tenho condições de corrigir junto de vocês tá mas eu preciso que você pelo menos tente ah Professor eu não consegui fazer essa ou aquela questão não tem problema mas você precisa pelo menos tentar faz esse compromisso aqui comigo vou chegar mais perto faz o compromisso de pelo menos tentar isso vai ser essencial

para você poder não perder esse assunto eu tô te garantindo de coração eu sei o que eu tô falando tá então tenta fazer aí essas questões tá bom e mais do que isso se você ainda ficou com algum um as dúvidas sobre as ondas eu vou te dar uma dica muito massa Olha sua tela a minha dica aqui é a seguinte olha só tá acessem esse link do YouTube tá do canal ciência todo dia esse canal Ele conta aí com o físico Pedro L que é um divulgador científico muito competente tá E nesse link em

particular Ele tá falando o que que é uma onda como é que uma onda funciona assim como eu fiz aqui o p Pedro l faz lá no canal dele ciência todo dia tá Talvez isso daqui te ajude a firmar a explicação que nós demos no dia de hoje tá bom era isso que eu queria ter te mostrado Obrigado a todos vocês pelos Bons dias que chegaram aí para nós tá fico realmente muito grato muito revigorado Professor Francisco vai ficando por aqui te agradecendo demais o seu carinho a paciência de sempre e lembrando quando a gente

tá falando em Goias Tec e é de física tamamo junto um abraço até logo tchau tchau [Música]