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description[Física] Física geral Empty[Física] Física geral

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Física

Este tópico se destinará à Física como um todo. Eu não dividirei como farei com outras matérias, pois cada uma tem de ser absorvida de um jeito. Se você tem dificuldade em física, bem, garanto que ao menos um pouco poderá aprender aqui. Vale lembrar que há um tópico específico para comentar sobre este, já que aqui daremos o conteúdo de maneira sucinta, além de seguir a ordem comum do Ensino Médio. Portanto, se você quiser que falemos de alguma matéria específica, basta pedir.

Nota: de maneira alguma o dito aqui deve ser sobreposto à explicação de um profissional da área, como seu professor. Lembrem-se que sou (somos, a Staff) um mero estudante. 

Última edição por Kakau em Dom 26 Jun 2016, 20:49, editado 1 vez(es)

description[Física] Física geral EmptyEnergia

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[Física] Física geral C3a1tomo
Energia

Todos nós usamos essa palavra várias vezes na semana, lemos muitos lugares e etc, mas o que realmente sabes sobre energia?

A energia está presente em tudo, nada, absolutamente nada acontece sem energia. Claro que, para diferentes coisas, ela se apresenta de diferentes formas. Você já deve ter ouvido falar da Lei de Lavoisier lá em Química, certo? Aquela lei diz assim: "nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", e é a lei de conservação de massa. Pois é a mesma coisa para a lei de conservação de energia, estabelecida em 1842 por Robert Julius Mayer, o pai da Termodinâmica. Significa que a energia não acaba ou é destruída, ela simplesmente muda de forma, muda de local e etc.

Imagine que o Sol deposita energia luminosa (luz) sobre as árvores, essa energia luminosa será usada na fotossíntese, e, portanto, a árvore armazena essa energia luminosa em forma de energia química. O homem corta a árvore, pega a madeira e usa como combustível (lenha), produzindo energia térmica (calor). Essa energia térmica prepara os alimentos que o homem consome, e dá energia (novamente química) para ele. Dessa vez, quando o homem fizer movimentos, a energia química será transformada em energia mecânica. A energia mecânica engloba a energia cinética (velocidade) , a potencial elástica (elásticos, mola) e a potencial gravitacional (força da gravidade). Eu ainda posso entrar em outros exemplos, como nas usinas hidrelétricas, onde a energia cinética da água se transforma em energia mecânica nas turbinas, que transformarão essa energia mecânica em energia elétrica. Eu não quero que você decore nada, isto é só para te mostrar que a energia se transforma, e está presente em tudo, e brincando citamos 8 tipos diferentes. 

É óbvio que você não precisa memorizar tudo, mas toda vez que ver algo, imagine qual energia faz funcionar aquilo. Neste momento mesmo, pulsos eletroquímicos estão correndo pelo seu sistema nervoso, para você poder ler. Então a energia é extremamente versátil, e suas áreas tem várias aplicações, é importante você entender o conceito básico para poder lidar com os exercícios.

Enfim, esta é uma explicação básica sobre a energia em si. Se você tiver alguma dúvida em relação a ela, ou a algum tipo específico, basta dizer-me no tópico de comentários.

description[Física] Física geral EmptyGrandezas

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Grandezas e Medidas

Grandeza na física é tudo aquilo que  se pode medir, como força, velocidade, tempo e etc. Acontece que há muitas e muita grandezas, e portanto fez-se necessário um sistema que fixasse os significados e símbolos das grandezas, de modo que fossem entendidas em todo lugar. Esse é o Sistema Internacional de Unidades (SI). Primeiro definiram-se unidades básicas, como o Metro, Comprimento, Corrente elétrica, tempo e etc, e depois as derivadas (que vem de), como frequência, pressão e etc. Portanto, é necessário que conheçamos as unidades de medidas mais comuns, quando formos fazer vestibulares e provas do Enem, teremos de saber. Eu colocarei algumas medidas e unidades para você, mas é importante pesquisar e memorizar por contra própria:

[Física] Física geral Unidades-de-base
[Física] Física geral Unidades-derivadas
[Física] Física geral Udsi

Como eu já disse, há outras, mas essas são basilares. Se você dá de cara com fórmulas e não sabe o que cada símbolo representa, então está carente neste aspecto, e deve se atentar. O mínimo que tem de saber é conseguir identificar as simbologias mais comuns. E por quê? Porque mais a frente, como te mostrarei, você terá que dançar com a simbologia, ao calcular força de empuxo, pressão, tensão, queda livre e etc. Não memorizarás isto de uma vez só, é óbvio, mas conforme buscares exercícios para resolver, venha e confira a tabela, assim guardará aos poucos.

Você viu acima o que é energia. Ela é representada pela unidade de medida Joule (J), em homenagem ao físico inglês James P. Joule (1818-1889). Mas, como você já sabe, há outra unidades que a representam. Uma que você provavelmente verá em vestibulares é a Caloria (cal) e quilocaloria (Kcal), utilizadas para expressar a energia nos alimentos, o poder calorífico de combustíveis diversos e etc. 

→ 1 kcal = 1000 Joules

Caloria é definida como a energia necessária para aumentar a temperatura de 1 grama de água sob condições específicas. Então está havendo como é importante saber a definição? Se não, acabará errando questões por bobeira. 

Enfim, acho importante esta postagem, já que a maioria dos meus colegas nunca sabiam interpretar as fórmulas sequer. Então memorize as unidades principais ao menos. 

description[Física] Física geral EmptyLuz

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[Física] Física geral VWCMrRE

Luz: Energia Luminosa

Embora exista muita energia radiante no Universo, o olho humano reconhece apenas uma parte dela, chamada de luz. Luz é energia radiante capaz de sensibilizar os olhos, ou seja, é uma radiação eletromagnética que não precisa do meio material para se propagar e cuja frequência se situa entre o infravermelho e o ultravioleta, como podem observar no espectro eletromagnético abaixo:


[Física] Física geral XXpgk4k


A luz é uma forma de energia que pode ser produzida com base em outras formas de energia. O fogo, por exemplo, transforma energia química em energia térmica e luminosa. O atrito entre duas superfícies pode transformar energia mecânica em energia térmica e luminosa. Lâmpadas são dispositivos que transformam energia elétrica em energia luminosa. Já os vaga-lumes são insetos que transformam energia química em energia luminosa.



Classificação dos meios ópticos

A luz é uma forma de energia que se propaga de diferentes maneiras nos diversos meios. Considerando a propagação da luz, classificam-se os meios como transparentes, translúcidos ou opacos.

Meios transparentes são aqueles que permitem a propagação da luz e a visualização nítida dos objetos. Através dos meios transparentes, como ar, água pura e lentes, é possível enxergar nitidamente os objetos, como pode ser observado na imagem abaixo:

[Física] Física geral P5URrUd


Meios translúcidos são aqueles que espalham a luz em várias direções, dificultando a visualização dos objetos. Ao observar um objeto através de meios translúcidos, como nevoeiro, neblina, vidros foscos ou jateados, ar ou água turvos, papel de seda etc., é possível ver os objetos, mas sem nitidez:

[Física] Física geral ZSZD2Jz


Meios opacos são aqueles que não permitem a propagação da luz, como madeira, paredes de alvenaria etc. Portanto, não é possível enxergar através de meios opacos, como pode ser observado na imagem abaixo:

[Física] Física geral GVq9eT8



Princípios da óptica geométrica

Propagação retilínea: o princípio da propagação retilínea estabelece que, num meio homogêneo e transparente, a luz se propaga em linha reta. Como, por exemplo, a luz passando por entre as árvores numa floresta:

[Física] Física geral AcuOxKe


Independência dos percursos: com tantas fontes de luz funcionando ao mesmo tempo, é fácil imaginar que a luz emitida por uma fonte acaba encontrando outros feixes de luz pelo caminho. Observa-se neste caso uma importante propriedade das ondas: quando dois feixes de luz em propagação se encontram, um não interfere na trajetória do outro, ou seja, a trajetória de um feixe de luz não é alterada pela trajetória de outro, como pode ser observado na imagem abaixo:

[Física] Física geral N1tNakz

Reversibilidade: o caminho que um raio de luz percorre não depende do sentido de propagação; esse princípio é facilmente observado quando duas pessoas se olham no espelho. Como, por exemplo, num salão de cabeleireiro:

[Física] Física geral UKOLQRi



Aplicações

Sombras

[Física] Física geral QtE2f45

A formação de sombras é consequência da propagação retilínea da luz. Sombra é a ausência de luz. É uma região não iluminada que se forma atrás de um objeto opaco posicionado no caminho da luz. Quando os objetos envolvidos são astros, como o Sol e a Lua, ocorre um eclipse.

Eclipses

Chama-se eclipse a passagem de um astro pela sombra de outro astro. Aqui na Terra, enxergam-se apenas dois eclipses a olho nu: o eclipse da Lua e o eclipse do Sol.

Quando a Lua passa pela sombra da Terra, ela deixa de ser iluminada pelo Sol. Nesse caso, tem-se o eclipse da Lua. Já durante o eclipse do Sol, a Lua projeta na Terra uma região de sombra e outra de penumbra. Na região de sombra, o eclipse é total, enquanto na penumbra ocorre o eclipse parcial.

[Física] Física geral Esquema-dos-eclipses



Fenômenos ópticos

Reflexão da luz

[Física] Física geral Ej6SLlw

A reflexão da luz é o retorno da energia luminosa para a região de onde veio, depois de atingir uma superfície entre dois meios. Ocorre quando a luz incide sobre a superfície de separação entre dois meios e não tem energia suficiente para atravessá-la, acontecendo principalmente em superfícies opacas.

As leis da reflexão da luz

Quando a luz incide numa superfície que separa dois meios e é refletida, podem-se observar dois fenômenos que sempre acontecem e que são sintetizados em duas leis, chamadas leis da reflexão da luz.

A primeira lei da reflexão da luz esta estabelece que o feixe de luz incidente, a reta normal e o feixe de luz refletido pertencem a um mesmo plano. Já a segunda lei da reflexão da luz esta estabelece que, durante a reflexão da luz, o ângulo de incidência (i) (formado entre o feixe de luz incidente e a reta normal), e o ângulo de reflexão (r) (formado entre o raio refletido e a reta normal) têm sempre o mesmo valor. Matematicamente, pode-se escrever i = r.

Reflexão regular e reflexão difusa

A reflexão da luz pode ser regular (superfícies microscopicamente lisas), quando mantém o formato do feixe incidente, ou difusa (superfícies microscopicamente rugosas), quando espalha a luz em várias direções. A difusão da luz é muito importante no processo de visão, pois possibilita que um objeto seja visto de lugares diferentes.



Espelhos

Todos os dias, milhões de pessoas se olham no espelho, seja ao ajeitar os cabelos ou ao escovar os dentes. Espelhos são encontrados em carros, casas, garagens, e apresentam várias utilidades.

São chamadas de espelhos as superfícies lisas ou polidas nas quais ocorre a reflexão regular da luz, proporcionando a formação de imagens nítidas. Dependendo do formato da superfície do espelho, eles podem ser planos ou esféricos (côncavos ou convexos), entre outros formatos possíveis.

Espelhos planos

Os espelhos planos são relativamente fáceis de construir e produzem imagens nítidas e do mesmo tamanho do objeto que está à sua frente, motivo pelo qual são muito utilizados.

A imagem formada por um espelho plano é virtual, como se estivesse atrás dele. Por isso não é possível projetar a imagem gerada por um espelho plano numa parede ou tela.

Aplicando as leis da reflexão às imagens formadas por um espelho plano, conclui-se que a imagem gerada por ele é sempre virtual, direta (mantém o que estava embaixo do objeto na parte de baixo da imagem e o que estava acima na parte de cima), do mesmo tamanho que o objeto que está à frente do espelho e reversa (troca o lado direito pelo esquerdo e vice-versa).

Espelhos esféricos

Faróis e retrovisores de carros, espelhos de dentistas e esteticistas, telescópios etc são exemplos de instrumentos que utilizam a reflexão da luz em superfícies esféricas.

Dependendo de sua curvatura, eles podem ser côncavos ou convexos. Os espelhos convexos, onde o feixe de luz refletido diverge, sempre produzem imagens pequenas e direitas dos objetos, já os espelhos côncavos, onde o feixe de luz refletido converge, concentram a energia luminosa e podem ampliar a imagem.



Refração

Lentes, lupas, vidros, e mesmo o arco-íris e o olho humano, são exemplos de fenômenos associados à refração. A refração da luz é a passagem da luz de um meio para outro com propriedades físicas distintas. Em geral, ela vem acompanhada de uma mudança na direção e na velocidade de propagação da luz.

Na trajetória até nossos olhos, a luz muitas vezes acaba atravessando vários outros meios, além do ar, como as lentes de óculos ou de contato, a água, o vidro das janelas etc. Até mesmo dentro de nossos olhos ela atravessa vários meios antes de formar uma imagem. Toda vez que a luz passa de um meio para outro, ela sofre uma refração.

[Física] Física geral Fib_opt_1
Exemplos de refração :

Índice de refração

A capacidade de um meio deixar a luz passar é medida por uma grandeza chamada índice de refração absoluto. Esse índice é representado pela letra n, e estabelece uma proporção entre a velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz no meio (v).

Calcula-se o índice de refração absoluto dividindo a velocidade da luz no vácuo pela velocidade da luz no meio, em km/s (n = c/v).

Quanto maior for o índice de refração, menor será a velocidade da luz no meio e maior será o seu desvio.



Dispersão da luz

A luz do Sol ou das lâmpadas que iluminam o ambiente é composta de diferentes cores que constituem a luz branca. Ao atravessar objetos, por exemplo, prismas ou cristais, a luz branca se separa em várias cores distintas. A dispersão da luz é um caso particular da refração.

[Física] Física geral AymuhH4

Isso também ocorre quando a luz atravessa uma mancha de óleo no chão. O arco-íris também é um exemplo de dispersão da luz nas gotas de água que compõem a chuva ou no ar próximo a uma cachoeira.



Lentes

As lentes são os instrumentos ópticos de mais larga aplicação. Elas podem ser encontradas em óculos, binóculos, telescópios, microscópios, máquinas fotográficas, lunetas e vários outros aparelhos.

Lentes são elementos ópticos transparentes limitados por duas superfícies, sendo pelo menos uma delas esférica. Em geral, as lentes são de vidro ou acrílico.

Tipos de lente

As lentes podem ser convergentes ou divergentes. Elas podem ter diferentes formatos, mas nas lentes convergentes a borda é sempre mais fina do que o centro. Já as lentes divergentes apresentam as bordas sempre mais grossas do que o centro.

Lentes convergentes

As lentes convergentes concentram o feixe paralelo da luz incidente num ponto chamado foco da lente. Assim como os espelhos côncavos, elas podem produzir vários tipos de imagens, sendo que algumas delas podem ser projetadas numa tela. Por isso, são muito utilizadas em projetores de slides, filmes etc.

Lentes divergentes

As lentes divergentes espalham a luz no espaço, como se toda luz partisse do ponto chamado foco da lente. Assim como os espelhos convexos, elas só produzem imagens direitas e menores do que o objeto à sua frente, e não podem ser projetadas.



Absorção

A absorção da luz é um fenômeno muito importante para a manutenção da vida na Terra. As plantas verdes (que têm clorofila) absorvem a energia luminosa que vem do Sol e, por meio da fotossíntese, transformam-na em energia química, que será a base da alimentação de vários seres vivos na Terra. O ar, a água, e o solo também absorvem a luz (assim como radiações de outras frequências) e a transformam em calor, ajudando a controlar a temperatura do planeta.

Na reflexão e na refração, a luz incidente continua como luz após refletir ou refratar. Já a absorção da luz envolve sua transformação em outra forma de energia. Ou seja, a energia luminosa transforma-se em energia térmica, química ou elétrica.



Visão e cores dos objetos

Fontes de luz

Para que as pessoas consigam ver, é necessária a existência de uma fonte de luz. Por essa razão, não é possível enxergar no escuro. Nem todos os objetos são capazes de emitir luz; entretanto, num ambiente claro, é possível enxergá-los. Por isso, dividem-se os objetos visíveis em dois grupos: aqueles que emitem luz (como o Sol, as estrelas, as lâmpadas acesas etc) são chamados de fontes primarás de luz; e aqueles que não emitem, apenas refletem a luz que os atinge (como a Lua, os planetas, uma lâmpada apagada, outros corpos e objetos em geral de nosso cotidiano), são chamados de fontes secundárias de luz.



Visão e cores dos objetos

Além de uma fonte de luz, para que ocorra a visão, é necessária a presença de um observador. A luz que você enxerga é aquela que atinge os seus olhos, vinda de alguma fonte de luz, primária ou secundária. As cores dos objetos são dadas pelas cores da luz que são refletidas por eles.

Assim, se um objeto iluminado com luz branca (que é uma mistura equilibrada de todas as cores de luz) parece branco, é porque ele reflete todas as cores, e a mistura delas parece branca. É por isso que as cores mais claras “esquentam” menos: elas refletem mais energia luminosa.

Se um objeto parece preto quando iluminado com luz branca, é porque ele absorve todas as cores e pouco reflete. É por isso que as cores mais escuras “esquentam” mais. Elas absorvem a energia luminosa, transformando-a em térmica.

Se um objeto parece vermelho quando iluminado com luz branca, é porque ele absorve todas as cores menos a vermelha, que é refletida, sendo, então, a cor captada pelos olhos do observador.

Já se esse objeto for iluminado com luz amarela, por exemplo, ele vai absorvê-la e não vai refletir nada, tornando-se negro. A rigor, são os pigmentos, substâncias coloridas contidas nos objetos (e que definem suas cores), que possuem um poder seletor sobre as radiações luminosas que os atingem. Cada pigmento absorve, reflete ou refrata a luz incidente. Adicionando pigmentos com características de seleção diferentes, obtém-se uma maior subtração de radiações, até o caso da absorção total, que corresponde à visão do preto.

No cotidiano, como os objetos são pintados ou tingidos com misturas de pigmentos, quando se ilumina um objeto vermelho com luz azul, por exemplo, acaba-se vendo alguma cor, pois mesmo sendo vermelho, o material apresenta alguns pigmentos de outras cores, que refletem um pouco de luz.



Basicamente, isto é tudo sobre a luz que eu tinha para compartilhar com vocês.

Qualquer dúvida ou comentário sobre o conteúdo, basta postarem no seguinte tópico: https://www.forumnsanimes.com/t61040-comentarios-fisica-geral.

Bons estudos.

description[Física] Física geral EmptyRe: [Física] Física geral

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[Física] Física geral Cqccx3a

Ondas

Quanto o assunto é ondas, a primeira ideia que vem à mente são ondas na água, seja no mar, nos rios ou nos lagos. Porém, existem várias outras formas e tipos de ondas; algumas que você consegue ver, ouvir, sentir, e outras que não. Você vive mergulhado num mundo de ondas. Além de se divertir com as ondas do mar, você pode ouvir música por meio das ondas sonoras, enxergar com as ondas luminosas, aquecer alimentos com as micro-ondas, e também ouvir rádio, assistir televisão e falar ao telefone com as ondas de alta frequência. Mas o que há de comum a todas essas ondas? O que é uma onda?

Uma onda é uma pertubação (modificação) realizada num ponto qualquer do espaço, que se propaga para outro local, transportando energia sem transportar matéria.

Como existem vários tipos de onda, costuma-se classificá-las de acordo com o meio no qual elas se propagam. Desse modo, com relação à sua natureza, as ondas podem ser mecânicas ou eletromagnéticas.

Apesar de não transportar matéria, existem ondas que precisam de meios materiais para se propagar. As ondas do mar, por exemplo, precisam da água para se propagar, assim como o som precisa de algum meio (em geral, o ar) para existir. Essas ondas são chamadas de ondas mecânicas. As ondas mecânicas, que alternam energia potencial e energia cinética, se propagam apenas em meios materiais, nunca no vácuo (ausência de matéria).

Ondas sonoras, ondas numa corda ou na superfície da água são exemplos de ondas mecânicas.

As ondas que transportam energia elétrica, térmica e luminosa são ondas eletromagnéticas. Diferentemente das ondas mecânicas, além de se propagarem nos meios materiais (como ar, vidro, água etc), as ondas eletromagnéticas também se propagam no vácuo.

Ondas de rádio, luz, calor e micro-ondas são exemplos de ondas eletromagnéticas.

É importante que saibam distinguir ondas mecânicas de ondas eletromagnéticas. Isto é o básico do básico!



A formação das ondas

Como a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada, você pode se perguntar: "de onde vem a energia que a onda carrega? Qual é a fonte de energia de uma onda?"

Toda onda tem uma fonte. Uma pedra que cai ou o vento que sopra deformam (perturbam) a superfície da água, funcionando como fonte de energia que transfere energia cinética para a água, produzindo um pulso. É essa energia que será transportada, então, pela onda.

Quando essa fonte realiza um movimento oscilatório, que se repete em intervalos de tempos de tempo regulares, a onda produzida é chamada de onda periódica. Uma onda periódica é o resultado de uma sucessão de pulsos com o mesmo formato e a mesma duração, que se repetem em intervalos de tempos regulares.

As ondas do mar são formadas pelo vento, as ondas numa piscina são causadas pela chuva, o som do piano é produzido pelas cordas do mesmo etc. Então, toda onda tem uma fonte de energia, seja o vento, a água, objetos como cordas, pedras etc.



Características de uma onda

Amplitude

Quando uma pedra cai numa superfície líquida, ela produz um pulso que vai se movimentando na superfície deste. Quanto maior for a energia transferida pela pedra à superfície, maior será a sua deformação e, portanto, a altura do pulso.

O mesmo acontece com as ondas do mar: quanto maior a onda, maior a quantidade de energia que ela transporta. À altura da onda, medida a partir do ponto que representa a superfície antes da pertubação, dá-se o nome amplitude. Portanto, a amplitude de uma onda é definida pelo movimento da fonte que a produz e está associada à energia da onda.

Há, ainda, dois pontos definidos pela amplitude de uma onda. Um indica a amplitude máxima da onda acima da posição natural da superfície, e é chamado de crista; já o outro indica a amplitude máxima abaixo da posição natural da superfície, e é chamado de vale.

Frequência (f) e período (T) de uma onda

A frequência (f) de uma onda mede o número de pulsos produzidos pela fonte em cada segundo. Portanto, a frequência de uma onda é a mesma frequência da fonte que a produz. Já o período (T) de uma onda é a medida do tempo necessário para que duas cristas ou dois vales consecutivos passem por um mesmo tempo do espaço. Assim como a frequência, o período de uma onda coincide com o período da fonte que produz a onda. A relação entre frequência e período é:
[Física] Física geral KUEObw4
f → frequência. Medida em unidade inversa ao segundo (1/s); ou seja, s-1. Essa unidade (s-1) recebe o nome de hertz (Hz);
T → medida de tempo. No Sistema Internacional de Unidades (SI), ele é medido em segundos.

Comprimento de onda (λ)

Ao se propagar em um meio, um pulso tem velocidade constante. Assim, a distância percorrida em determinado período também será constante. O comprimento de onda, representado pela letra grega λ (lê-se "lambda"), é a distância que a onda percorre num intervalo de tempo correspondente a um período.

O comprimento de onda pode ser visualizado como a distância entre dois pontos consecutivos de amplitude máxima de uma onda periódica (duas cristas ou vales).

Velocidade de propagação de uma onda

A velocidade de propagação de uma onda é a velocidade de propagação de um pulso qualquer dessa onda. Para determinar sua velocidade, portanto, basta utilizar a definição de velocidade: dividir a distância que o pulso percorreu pelo tempo gasto. A velocidade de propagação das ondas depende de vários fatores, principalmente das características do meio no qual ela está se propagando.

Partindo da definição de comprimento de onda (distância que a onda percorre em um período), percebe-se que existe uma relação entre a velocidade (v) e o comprimento de onda (λ):
[Física] Física geral LBm7WqC
f → frequência da onda; T → período da onda; v → velocidade da onda; λ → comprimento da onda.



Som: energia sonora

O som é uma onda mecânica longitudinal (ou seja, a oscilação da pressão do ar se dá na mesma direção de propagação do som), que se propaga em sólidos, líquidos e gases, mas não se propaga no vácuo (afinal, é uma onda mecânica, e ondas mecânicas não se propagam no vácuo, como já explicado neste post).

A percepção do som é diferente para distintas espécies vivas e também pode variar com a idade, no caso dos seres humanos. As frequências audíveis para o ser humano variam de 20 Hz a 20.000 Hz.

Como se produz o som

Todos os sons resultam de vibrações de algum objeto. Por exemplo, quando você fala, a voz resulta da vibração das pregas vocais, assim como ocorre com as cordas de um violão ou as membranas de um alto-falante.

Quando algum objeto vibra de forma completamente desordenada, diz-se que o som produzido é um ruído, um som indesejado. Sons agradáveis em geral são constituídos por vibrações periódicas; já ruídos são constituídos por vibrações não periódicas.

Características de uma onda sonora

Os diferentes tipos de som podem ser caracterizados por sua intensidade, altura e timbre.

Intensidade do som

A intensidade sonora é chamada, no senso comum, de volume do som. É a propriedade que permite distinguir os sons fortes (mais intensos) dos fracos (menos intensos), sendo uma propriedade ligada à energia e à amplitude de vibração de onda. Ao que se chama som com volume alto, os físicos chamam de som com forte ou muita intensidade. Grandes amplitudes de onda dão origem a sons muito intensos, enquanto pequenas amplitudes dão origem a sons pouco intensos.

Ou seja, a explicação para alguns sons serem mais intensos (mais altos) que outros vocês já tinham desde o início do post: amplitude/energia da onda.

A unidade de medida do nível de intensidade sonora do Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Bel (B), mas o decibel (dB - um décimo de Bel) é mais utilizado. Quando um som tem 10 vezes mais energia do que o outro, ele tem 1 B ou 10 dB a mais. Quando tem 100 vezes mais energia, então ele terá 20 dB a mais.

A orelha humana precisa de uma energia mínima para vibrar. Essa energia é denominada limiar de audição (10 dB) e suporta uma energia máxima (limiar de dor), a partir da qual passa a sentir sensações desconfortáveis (80 dB).

80 dB = 8 B, ou seja, 108, 100 milhões de vezes o liminar de 1 B.

Fiz uma imagem com alguns sons e suas respetivas intensidades, em dB:

[Física] Física geral I5G8y1W

Altura

Diferentemente do sentido popular, em que se confundem as expressões altura, volume e intensidade sonora, na Física, a altura do som está ligada exclusivamente a sua frequência. É ela que permite distinguir os sons baixos ou graves, de baixa frequência, dos sons altos ou agudos, ou de alta frequência. A altura ou o tom de um som depende apenas da frequência da onda sonora, e é a qualidade do som que permite à orelha distinguir um som agudo de um som grave.

O som mais baixo (mais grave) que se consegue ouvir corresponde à frequência de 20 Hz, e o som mais alto (mais agudo), à de 20.000 Hz. A frequência da voz masculina costuma variar entre 100 e 200 Hz, e a da mulher, entre 200 Hz e 400 Hz. Portanto, a voz do homem costuma ser mais baixa - mais grave ou mais "grossa", no senso comum -, enquanto a da mulher costuma ser mais aguda - mais alta ou "fina".

Timbre

As pessoas conseguem distinguir a voz umas das outras ou os sons produzidos por diferentes instrumentos musicais, mesmo quando eles emitem a mesma nota, em função de uma característica das ondas sonoras, denominada timbre. O timbre funciona como uma "impressão digital" de um som, pois depende da fonte sonora e da forma de vibração que produz o som. Essa diferença na forma do pulso faz a energia transportada pela onda ser diferente, o que possibilita ao cérebro identificar a fonte da onda de seu timbre.



Geração de energia elétrica por meio de ondas

Existem muitas formas de gerar energia elétrica. Além das mais conhecidas, como as usinas hidroelétricas e termoelétricas, também é possível gerar energia elétrica utilizando as ondas do mar. Neste trecho final deste post, explicarei, resumidamente, como isto pode ser feito.

Fontes alternativas de energia

A alternância diária entre as marés alta e baixa faz o nível da água do mar subir e descer todos os dias em até 15 m de altura, dependendo da região do planeta. Países como França, Portugal, Inglaterra, Japão e Estados Unidos já utilizam a energia das ondas para gerar energia elétrica.

Existem basicamente duas maneiras de aproveitar a energia das marés: pela alternância das marés e pela força das ondas.

No sistema de alternância das marés, a energia elétrica é obtida de forma parecida com o que ocorre numa usina hidroelétrica. Inicialmente, levante-se uma barragem, formando uma represa junto ao mar. Quando a maré sobe, a água do mar enche o reservatório. Na maré baixa, a água é liberada e escoa por uma tubulação, movimentando uma turbina e gerando energia elétrica.

Quanto maior for o desnível, ou seja, a diferença de altura entre a maré alta e a maré baixa, maior será a geração de energia.

Outra maneira é pela força das ondas. Os ventos transferem parte de sua energia cinética para a água do mar, formando as ondas. Essa energia pode ser transformada em energia elétrica.

Em um tipo de usina marítima de geração de energia elétrica, uma câmara de concreto construída na margem é aberta na extremidade do mar, de maneira que o nível da água dentro da câmara suba e desça a cada onda sucessiva. O ar acima da água é alternadamente comprimido e descomprimido, acionando uma turbina conectada a um gerador.



Resumidamente, é isto o que tenho para compartilhar com vocês sobre ondas.

Qualquer dúvida ou comentário, basta postarem no tópico de comentários: https://www.forumnsanimes.com/t61040-comentarios-fisica-geral.

Bons estudos.
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