Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e exercícios de Física de Bacharelato

Onda (Ondulatória)

É uma perturbação que se propaga em um meio, determinando a transferência de energia, sem transporte de matéria.

Tipos de Ondas Quanto ao Meio de Propagação

• 1) Ondas Mecânicas

  São aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio ELÁSTICO e que, para se propagarem, necessitam de um meio material. As ondas mecânicas não se propagam no vácuo.

• 2) Ondas Eletromagnéticas

  São aquelas originadas por cargas oscilantes. Propagam-se no vácuo.

Tipos de Ondas Quanto à Direção de Vibração

• Ondas Transversais: São aquelas em que a direção de propagação é perpendicular à direção de vibração. Ex.: Ondas eletromagnéticas.
• Ondas Longitudinais: São aquelas em que a direção de propagação coincide com

Equação Geral da Onda

A equação geral da onda é: Y(x,t) = Xm · cos(kx ± ωt + Φo)

Observação: Podemos usar a função seno, desde que ajustada em fase: se usarmos seno, Φo = Φo + π/2.

Parâmetros fundamentais: k = 2π/λ; velocidade da onda: v = λ · f.

Dinâmica de Partículas na Corda

A velocidade de um ponto da corda é a derivada temporal de y: v = ±ω · Xm · sen(kx ± ωt + Φo). Logo, a velocidade máxima é v_max = ω · Xm.

A velocidade na corda também pode ser calculada pela densidade linear (μ) e a tensão (T): v = √T/μ.

Energia e Potência

A potência média (energia transmitida) é: P_med = 2μv(A · f · π)², onde A pode ser Xm ou Ym.

A densidade média de energia total por comprimento é: dE/dx = 2μ(A · f · π)

Estimativa de Carga Elétrica

Quando o ônibus espacial atravessa a ionosfera da Terra, formada por gases rarefeitos e ionizados, o potencial da nave varia de aproximadamente -1,0 V a cada revolução. Supondo que o ônibus espacial é uma esfera com 10 m de raio, estime a carga elétrica recolhida a cada revolução.

V = 1/4 Eo . q/r

Carga e Densidade Superficial

Determine (a) a carga e (b) a densidade superficial de cargas de uma esfera condutora de 0,15 m de raio cujo potencial é 200 V (considerando V = 0 no infinito).

a) V = 1/4Eo . a/r

ρ = Q/4.R² = 3,3E-9/4.(0,15)² = 3,3E-9/0,