Ondas transversais e longitudinais – movimento das partículas

FísicaOscilações e ondasIdades 16–17

Usar com minha turma

Uma fileira de partículas do meio recebe a oscilação de uma fonte na extremidade esquerda; alterne entre uma onda transversal (as partículas oscilam perpendicularmente à direção de propagação) e uma onda longitudinal (oscilam ao longo da direção de propagação, formando compressões e rarefações). Uma partícula destacada em vermelho mostra que ela apenas oscila em torno da sua posição de equilíbrio; o comprimento de onda λ = v/f, o período T e o gráfico de elongação da partícula são atualizados na hora ao mudar f, A e v.

Aula: Descrição das ondas; ondas transversais e longitudinais; comprimento de onda, frequência e velocidade de propagação

O que mostra

Uma onda mecânica é uma oscilação que se propaga em um meio. As partículas do meio apenas oscilam em torno de suas posições de equilíbrio; o que se propaga é o estado de oscilação (a fase) e a energia. Numa onda transversal as partículas se movem perpendicularmente à direção de propagação; numa longitudinal, ao longo dela, formando compressões e rarefações. O período é T = 1/f, e em um período a onda avança um comprimento de onda, então λ = vT = v/f. Uma partícula a uma distância x da fonte começa a oscilar x/v depois da fonte.

Como usar

Comece em Onda transversal e acompanhe a partícula vermelha: ela sobe e desce em torno da posição de equilíbrio (linha tracejada), mas nunca viaja com a onda. A marcação entre duas cristas vizinhas indica λ; compare-a com v/f. Mude para Onda longitudinal e localize as compressões e rarefações. Altere Frequência, Amplitude e Velocidade de propagação, e toque em outra partícula para acompanhá-la e comparar seu gráfico de deslocamento.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tipo de onda Onda transversal, Onda longitudinal
  • Frequência 0,2–2 Hz
  • Amplitude 0,5–3 cm
  • Velocidade de propagação 5–40 cm/s

Perguntas para explorar

  1. A partícula vermelha se desloca para a direita junto com a onda? O que a onda realmente transporta?
  2. Mantendo a velocidade de propagação, como muda o comprimento de onda se a frequência dobrar?
  3. Por que o som no ar só pode se propagar como onda longitudinal, e não transversal?

Ideias para a aula

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