INTRODUÇÃO A ONDAS - aula 01

Alô rapaziada bem-vindos ao nosso canal aqui quem fala é professor laelson vamos para mais uma uma aula de física né a gente tá gravando a bateria de aulas a gente gravou algumas aulas de dinâmica vamos gravar aula de energia trabalho a parte de energia de conservação da energia que cai muito no Eném mas essas aulas hoje nós estamos hoje é dia 28 de outubro 28 de outubro de 2024 e nós estamos a duas semanas do Enem a uma semana da primeira prova do Enem então eu t dedicando essas aulas como revisão pro Enem se nós

olharmos bem as provas então a gente percebe o seguinte existe algumas tendências de conteúdos que caem mais no ENEM eu fiz a primeira abordagem dinâmica cai não cai tanto no ENEM mas alguns conteúdos eles T uma preferência de cair conforme algumas pesquisas realizadas por algumas pessoas que tem mais tempo que eu um dos conteúdos que tendem a cair no Enem é a parte de ondas a parte de acústica isso não quer dizer que vai ser sempre assim Pode ser que numa prova a banca resolva dar uma surpresa e colocar outros conteúdos é bem possível né

mas a parte de ondas de acústica de óptica alguns conteúdos de eletrodinâmica T tem uma uma tendência a dentro da prova do Enem pensando nisso eu tô dedicando organizando eh umas algumas playlists com esses conteúdos fazendo abordagem teórica fazendo algumas questões direcionando algumas questões para e a prova do Enem e essa minha aula de hoje a gente vai dedicar para falar de ondas nós vamos falar inicialmente eu vou dar uma introdução Zinha a ondas e a a gente vai falar depois de ondas sonoras essa parte de acústica que é uma parte muito abordada dentro da

prova do Enem mas antes da nós chegarmos na parte de acústica primeiro a gente vai entender mais ou menos o que a onda porque às vezes o aluno já vai logo estudar o que é acústica sem saber o que de que se trata realmente conteúdo de ondas primeira coisa gente as ondas elas são perturbações elas têm algumas características específicas uma das primeiras e principais características de uma onda isso de maneira geral de maneira geral uma das principais características de uma onda é que elas não transportam matéria as ondas não transportam a matéria então uma onda

ela vai est sempre transportando energia então uma das principais características de uma onda é o transporte de energia e aí você diz Professor mas no m onda não transporta o sufista não ali nós temos o sufista Ele pega a rebentação da onda ele pega uma onda na quebrada para fazer né a manobra Mas se você tiver em alto mar a onda passar por você vai haver apenas uma alteração da amplitude Mas você vai permanecer no mesmo local ainda vai passar pelo barco né E vai manter o barco no mesmo local ela vai transportar uma certa

quantidade de energia então isso é uma das principais características de uma onda anota aí vamos lá tem mais alguma característica importante em uma onda sim temos né temos várias características uma das características importantes é que as ondas elas podem se classificar como sendo ondas transversais ou ondas longitudinais ondas transversais ou ondas longitudinais eu vejo os meninos apresentando o seminário eles fazem um pouquinho de confusão com isso aí então o que é uma onda transversal vem ideia de transverso né a ideia de unal primeiro quando a gente pensa numa onda eu penso em duas coisas na

onda eu vou exemplificar vou representar a onda de maneira bem grosseira então quando eu penso na onda eu penso em duas coisas ela vai se propagar ao longo de uma direção e ela vai oscilar então quando a gente pensar num onda eu posso ter uma propagação ela vai estar viajando só que ela vai ter uma certa oscilação Então profor o que seria qual seria O que é que difere uma onda transversal da onda longitudinal as ondas transversais elas vão ter uma oscilação em uma determinada direção porém ela vai se propagar perpendicular à direção de oscilação

Ei professor e perpendicular às vezes eu pergunto os meninos gente o que é perpendicular e às vezes o aluno tá estudando ele ouve a palavra mas ele não para para refletir do que se trata Às vezes o cara V falar perpendicular quer dizer o que perpendicular perpendicular ela forma um ângulo de 90º 90º gente é um ângulo reto um ângulo Imagine que você tem um ângulo algo desse tipo assim formou um ângulo perpendicular forma um ângulo de 90º então por exemplo nesse caso aqui ela tá se propagando nessa direção e ela está oscilando nessa direção

né ela tá oscilando em torno de a na amplitude esse a nós chamamos de amplitude e aqui no eixo X seria a direção de propagação então por isso que eu digo que onda transversal esse exemplo de onda especificamente ele se trata de uma onda transversal que ela vibra na direção vertical nesse exemplo aqui e tá se propagando na direção horizontal isso on transversal e o que seria uma onda longitudinal a onda longitudinal ela diferente da transversal ela vai oscilar também ela oscila e se propaga só que ela vai oscilar e se propagar na mesma direção

imagine onda transversal ela tá oscilando na vertical se propagando na horizontal uma onda longitudinal ela vai oscilar na horizontal e se propagar também na horizontal ela vai ter a mesma direção de oscilação ó tá oscilando nessa direção e tá se propagando também nessa direção Então isso é uma onda longitudinal Ô Professor qual seria um exemplo de onda longitudinal Você pode ter uma mola por exemplo mola ela pode oscilar tanto ela pode ser transversal como ela pode oscilar de maneira longitudinal mas o exemplo que a gente vai vai trabalhar bastante são as ondas sonoras as ondas

sonoras são ondas longitud elas se propagam de maneira tridimensional ela se propaga através elas se propagam através de frentes de onda ondas circulares né são ondas circulares que vão se propagando tomando todo o ambiente e elas T essa oscilação de acordo com a mesma direção de propagação de acordo com a frente de onda Então nós vamos falar um pouco mais de ondas sonoras lá pra frente mas de cara você já percebe que ela tem esta característica de oscilar e se propagar na mesma direção como uma frente de onda Então isso é uma onda eh que

nós chamamos de longitudinal as ondas sonoras são interessantes Elas quando nós falamos nas cordas vocais elas vibram e elas emitem esse som que vai se espalhando por todo o ambiente então a pessoa se espalhadas no meio de um local de uma sala de aula por exemplo todas Vão ouvir a minha voz porque ela vai tá essa voz tá se propagando né Por esse meio todo e aí já que nós falamos na questão da propagação da onda Isso é uma aula introdutória de ondas né gente tá fazendo uma aula introdução ao conceito de ondas então já

que eu tô pensando nessa propagação da ondas as ondas também tem uma outra característica elas podem ser divididas em ondas mecânicas e ondas eletrom Mag ondas mecânicas ondas eletromagnéticas Qual a diferença de uma onda mecânica para uma onda eletromagnética o que que difere uma da outra que que difere uma da outra beleza as ondas mecânicas elas precisam elas se propagam através da transmissão entre as moléculas quando eu falo quando minhas cordas vocais vibram para emitir o som para ser mitido pra câmera para microfone tal Ah eu preciso de moléculas de ar nesse ambiente para que

o som consiga viajar então as onas mecânicas elas não conseguem se propagar em um local que não tem matéria ou seja o vácuo que é um local onde não existe matéria as ondas mecânicas não se propagam as ondas mecânicas elas só se propagam em meios materiais as ondas eletromagnéticas não as ondas eletromagnéticas são tipos de ondas que se propagam em meios transparentes elas se propagam em meio meios materiais mas elas também se propagam em meio sem matéria ela onde seria o meio sem matéria já falamos que é o vácuo o vácuo é o meio onde

não tem nenhuma molécula nenhuma matéria Então as ondas eletromagnéticas elas conseguem se propagar no vácuo por quê Por que que uma se propaga e outra não a onda eletromagnética é um tipo de onda que ela é formada através da interação entre um campo elétrico e um campo magnético então lá nas equações de maxo nas equações de maxo tem lá algumas alguns termos que mostram que a variação do campo elétrico pode gerar um campo magnético variável e a variação do campo magnético gera um campo elétrico variável então quando eu tenho se eu pegar uma carga e

oscilar essa carga hipoteticamente ela vai gerar um campo elétrico variando que vai gerar a propagação de campo magnético variando esse conteúdo de Campo electromagnético nós temos aí no canal temos aulas falando de campo elétrico vou ter algumas aulas de magnetismo também ainda pro Enem Espero conseguir gravar vamos conseguir então gente isso é eletromagnético ou seja como campo elétrico gerou magnético e ele automaticamente vai gerar campo elétrico um vai gerando o outro e aí esse pulso ele vai se auto propagando aí que tá o negócio interessante percebam as ondas eletromagnéticas quanto menor quanto menos obstáculo tiver

pela frente melhor para se propagar por quê Porque ela não depende Ela depende só dela então no vácuo onde não tem molécula nenhuma matéria nenhuma as onas eletromagnéticas Elas têm maior velocidade Professor qual o exemplo de onda eletromagnética a luz que nós estamos aqui usando para gravar a aula para nos PR a gente conseguir visualizar um vocês me visualizarem a câmera me visualiz isso é um exemplo de onda eletromagnética Dent tras áreas o próprio celular ele funciona através de ondas eletromagnéticas ondas de rádio ondas de TV né Rádio X Então temos vários tipos de ondas

a luz ela tem o espectro visível né que vai lá dos 300 a 700 nanômetros tem o espectro visível e tem o espectro que nós chamamos de invisível né que seria e que nós temos comprimentos de onas menores que o visível que a gente chama de ultravioleta né e maiores que o visível que nós chamamos de infravermelho então esses comprimentos de ondas não são visíveis né a gente chama de aspecto não visível e o tem a faixa lá do visível então isso são onas eletromagnéticas Então as ondas eletromagnéticas elas também se propagam em meios transparentes

em meios materiais com certa transparência a gente fala muito isso lá na óptica né os fenômenos de refração onde a luz tá viajando de um meio pro outro ão justamente exemplos de ondas eletromagnéticas a gente vai focar mais na parte de ondas né já as ondas mecânicas elas vão ter elas precisam do Meio material e aí a grande pegadinha onda mecânica ela não se propaga no vácuo eu já sei disso então nós temos sobrou o qu meios sólidos meios líquidos meios gasosos onde a onda mecânica teria uma maior velocidade de propagação no sólido no líquido

ou no gás claro como ela precisa das moléculas quanto mais próximas as moléculas estiverem maior a propagação da velocidade ou seja uma onda mecânica ela vai conseguir viajar mais rápido no meio sólido do que no meio líquido ela viaja mais rápido no meio líquido do que no meio gasoso meio gasoso as moléculas estão afastadas Isso quer dizer o quê a maior velocidade de onda mecânica é no meio sólido a menor velocidade de onda mecânica é no meio gasoso então é dif diente das ondas eletromagnéticas que elas TM maior velocidade em meios por exemplo no ar

a velocidade da luz vai ser maior do que estivesse na água porque obstáculos são menores Então essa é a diferença entre ondas mecânicas ondas eletromagnéticas um outro ponto também a temperatura do material vai influenciar na propagação das ondas mecânicas se eu aumento a temperatura você aumenta a agitação Então as moléculas vão ter um contato um pouco maior isso vai fazer com que a a informação né a mensagem transmitida pela onda consiga viajar mais rápido então eu consigo ter uma maior velocidade de propagação em meios que TM uma maior agitação ou seja uma maior temperatura já

falamos lá em n nas aulas de calor né conceitos de temperatura agitação molecular então a temperatura méde o grau de agitação das moléculas de um sistema Mas a gente não vai falar disso agora não tá lá no na playlist lá de termologia dá uma olhadinha lá que você vai ver voltando a nossa introdução de ondas beleza eu já sei o que é onda transversal sei o que é onda longitudinal transversal tá perpendicular né Tá formando ângulo de 90º com a propagação longitudinal propaga e viaja na mesma direção mesmo sentido né tem a mesma a a

oscilação coincide com a direção de propagação ondas mecânicas dependem de um meio material para para se propagar para emitir Essa informação tem um exemplo que ilustra bem uma questão da onda mecânica que eu uso como analogia analogia gente uma comparação se você faz uma fileira de dominó um atrás do outro quando eu derrubo o primeiro dominó a informação vai passando Vai batendo em um batendo no outro batendo no outro batendo no outro vai derrubando todos os dominis é como se a informação que fosse passando de domin para dominó dominor para dominor quanto mais próximo os

dominó estiverem mais rápido vai ser a passagem dessa informação Então isso é análogo não é igual gente não é igual é análogo a uma onda mecânica Então já estamos entendendo mais ou menos o que se trata uma onda mas as ondas sonoras elas são ondas mecânicas ou são ondas eletromagnéticas como é que eu defino então uma onda sonora ela é uma onda mecânica Então a gente vai falar de onda sonora vou gravar uma aula só falando de ondas sonoras definir o que é timbre intensidade altura a gente vai falar um pouquinho da questão da altura

O que é né então das unidades de medida né a gente vai falar um pouquinho mais aprofundar um pouco mais em acústica antes ainda da prova do Enem mas só para vocês entenderem as ondas mecânicas são ondas perdão as ondas sonoras são ondas mecânicas por isso elas dependem de um meio material para propagarem né são ondas longitudinais elas se propagam como frente de ondas como eu já falei elas oscilam na mesma direção de propagação Então essas são características de uma onda sonora que nós vamos falar um pouco mais para frente essa aula tô falando de

maneira geral então gente nas ondas a gente tem algumas outras características uma delas é porque elas uma onda ela começa a se repetir ela começa a manter um padrão de repetição ela começa a se comportar de maneira periódica ela começa a ter uma periodicidade na sua propagação por isso a gente fala que as ondas são perturbações que se propagam periodicamente se se propagam periodicamente quer dizer o quê existe um período e se há um período existe uma frequência eu não Observe que eu não tô botando fórmula nenhuma no quadro esta aula é apenas introdutória a

gente tá falando dos conceitos fazendo uma introdução básica sobre os conceitos de ondas depois eu vou botar uma vou PR aula seguinte v a gente vai colocar as equações mostrar a relação de período de frequência de comprimento de onda por enquanto eu vou só mostrar mais ou menos uma representação de uma onda essa representação mais clássica né de onda transversal ela tem alguns pontos bem específicos né esse ponto aqui nós chamamos de CR esse ponto mais baixo nós chamamos de vale ou depressão Então São pontos da onda esses pontos de contato com ponto médio chama

de nó é o nó da onda são vários nós da certo E aí gente para vocês entenderem alguns conceitos lá quando nós fal de ondas sonoras a gente vai falar de frequência de período frequência e período são informações importantíssimas relacionadas às ondas então o comprimento para eu falar primeiro de frequência período vou falar também do comprimento de onda então o comprimento de onda de um ponto ao outro nós chamamos de lambda esse lambda gente ele representa uma distância posso calcular como sendo a distância entre duas cristas eu posso calcular também como a distância entre dois

Vales vai ser a mesma coisa ou eu posso calcular com uma distância aqui ó essa distância aqui toda vai ser L que na verdade quer dizer o que essa distância daqui para cá é l a letra grega é uma letra grega chama de L parece um Y de cabeça para baixo então ess lambda ele representa o comprimento comprimento de onda Beleza então lambda é o comprimento de onda quer dizer o qu que ela vai percorrer Então o que seria o que isso tem a ver com período de frequência o LAMB ele vai ser eu medir

aqui de uma crista a outra de um vale a outro desses nois aqui mas não necessariamente se eu por exemplo pegar esse ponto e um ponto lente aqui também nós encontraremos lambida por quê porque na verdade como se ele saiu desse ponto e retornou a o ponto equivalente ele completou o ciclo ele realizou o ciclo então toda vez que a onda ela realiza um ciclo completo ela percorreu o seu comprimento de onda quando ela sai do Vale saiu do Vale perdão saiu da Crista desceu retornou a crista ela gerou um período ela gerou um ciclo

completo quando ela completa esse ciclo quer dizer que ela percorreu seu comprimento ele percorrer o lambda e para ela percorrer esse comprimento para ela conseguir percorrer lambda ela gasta um tempo o intervalo de tempo que nós chamamos de período eu vou colocar na próxima aula definir direitinho botar os nomes mas o período nada mais é do que o tempo necessário o período aqui ele é o tempo necessário para que a onda consiga percorrer o seu comprimento então toda vez que eu falar em período é o tempo para realizar um ciclo completo agora Professor Imagine que

em determinado intervalo de tempo ela percorreu vários comprimentos de onda ela percorreu vários ela completou vários ciclos então para esse tempo aí que nós estamos calculando a gente chama de frequência então a frequência ele é o tempo necessário pra realização perdão a frequência a quantidade de ciclos realizados determinado período o período é o tempo para realizar um ciclo completo ah Professor mas aí ficou confuso porque eu vejo lá a frequência dada em herz então no sistema internacional de unidades a frequência ela é dada em herz que nós usamos um hz então a frequência n vai

ser dado em hzz no SI não necessariamente vai ser sempre dado em hzz assim como o período é dado em segundos no SI mas sim e o que seria o que que representa a frequência dada em herz muito simples toda vez que disser que a frequência tá dada em herz quer dizer que é a quantidade de ciclos que foram realizadas em um segundo ah Professor mas pera aí como é que poderia ela vai conseguir realizar vários ciclos em um segundo não mas se por exemplo ela gastou E se nós temos o tempo que ela gastou

percorrendo um período um comprimento desse então em um segundo ela conseguiria percorrer todo esse comprimento de onda talvez não Mas ela iria percorrer um percentual né um uma fração desse comprimento de onda em 1 segundo então toda vez que nós encontramos a frequência dada em herz quer dizer que é a quantidade que de ciclo se foi realizado em um segundo que não necessariamente vai ser um ciclo completo pode ser uma fração Quando eu digo a quantidade assim como pode ser dois ciclos em um segundo pode ser meio ciclo em um segundo pode ser um Déo

do ciclo no segundo pode ser mil né o milésimo do ciclo em 1 segundo então a frequência é exatamente isso e existe uma relação direta entre frequência e período pela própria definição já percebe né a gente diz que o período ele é o inverso da frequência assim como a frequência ela é o inverso do período é só uma relação de inversão entre as duas então rapaziada a gente deu para fazer mais ou menos uma introdução sobre a parte teórica de onas eu não entend as equações a gente vai falar da função de onda eh falar

das das funções periódicas eu vou gravar uma aula também sobre movimento harmônico simples né MHS e nós vamos fazer uma aula especial falando só sobre acústica só sobre ondas sonoras que é justamente um dos conteúdos que mais caem no Enem Porém para você entender a parte de acsa é importante que você assista reveja essa aula Se caso você ficou com alguma dúvida assista as aulas anteriores a parte de acústica para você entender esses conteúdos anteriores para aí quando nós chegarmos na parte de acústica você ter uma compreensão um pouco melhor você entender melhor o conteúdo

Beleza então gente aqui o professor laelson Mais uma aula nosso conteúdo revisão para o ENEM como eu sempre falo e faz prestigia o canal aí curte comenta faça o compartilhamento aí dos vídeos né para o o YouTube perceber que o conteúdo é relevante é importante para vocês se você gostou dá um joinha aí aciona o Sininho e eu vou fazer o possível para est gravando o máximo de aula essas duas semanas a gente vai coloc completar mais as quantidade de aulas do do canal o canal Tava um pouco parado mas a gente tá dando movimentação

e vai ter muito conteúdo até a prova do Enem para vocês seguirem curtirem tirarem dúvidas comentarem comenta aí Se tiver dúvida comenta aí que eu respondo no canal mesmo então gente um forte abraço e até a próxima aula