segunda-feira, 11 de fevereiro de 2013

Espectro Eletromagnético


        Você já ouviu falar que a cor branca é a mistura de todas as cores?

           
                                      


Como você acha que ocorre o arco íris?
Um arco íris é simplesmente a luz branca (onda eletromagnética) propagada pelo sol, que, ao passar por um meio como a água da chuva, sofre difração, e se divide em todas as outras cores existentes, pois cada uma possui um índice de refração diferente, ou seja, desviam-se em ângulos diferentes ao passar da água para o ar.

Foi assim que Isaac Newton descobriu que a cor branca poderia se dividir em todas as outras cores. Para isso, ele usou um prisma de vidro, colocou-o em posição estratégica para que a luz do sol incidisse diretamente em sua superfície, e observou a difração. Em seguida, ele colocou outro prisma de vidro na frente do primeiro, e observou o que acontecia. Pense no vídeo que você acabou de ver (Disco de Newton), o que você acha que Newton viu acontecer com a luz após ela passar no segundo prisma?      

Sim, o que aconteceu foi que as cores, que antes se encontravam separadas, agora se uniam novamente, formando um feixe de luz branca. Assim, conclui-se que a luz branca possui diversas frequências que podem ser separadas em cores diferentes, e vice-versa.




                                                                                         

                                                                                               Gráfico ilustrando a frequência de diversas ondas que estão presentes em nosso dia a dia, como ondas de rádio, ondas que nos permitem conversar com pessoas que estão à quilômetros de distância através do celular, ondas que são utilizadas nos exames de Raio X, e as ondas de luz que conseguimos enxergar.



  • Fontes:

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m_s06.html#exp04

sábado, 9 de fevereiro de 2013

Ondas Sonoras

Você já parou pra pensar em como funciona a nossa fala?

         É passagem do ar dos pulmões pela laringe, o que faz com que as cordas vocais existentes nela, vibrem e produzam o som da nossa fala. Então, esse som passa pela nossa boca e se espalha pela vibração de moléculas que transportam sua energia. Essa transmissão ocorre através do ar, das paredes, ou de qualquer objeto que esteja ao redor, isso, porque o som é uma onda mecânica, que como já vimos, necessita de matéria para se propagar. Mesmo que estejamos longe de nosso ouvinte, ou fora de seu campo de visão, é possível que ele escute o que dizemos dependendo da altura com que emitimos o som, pois esse, ao passar por nossa boca, se espalha por todo o ambiente (matéria).
Muitos ambientes como teatros, cinemas, anfiteatros, e etc, são construídos propriamente para que a propagação do som ocorra da maneira mais proveitosa e eficiente possível, para que mesmo que a fonte sonora esteja longe do ouvinte, o som chegue mais intensamente ao mesmo.



E durante uma tempestade? Você percebe que sempre vemos primeiro a luz emitida pelo raio, do que o som dos trovões? Isso acontece porque a luz viaja muito mais rápido que o som.





         Existem também, sons que nós, seres humanos, podemos ouvir/emitir e diversos animais não podem, e vice-versa. O que ocorre devido às diferentes frequências dos diversos sons e dos aparelhos auditivos e fonadores de cada animal.

        Aqui estão duas tabelas mostrando a frequência de sons que vários animais conseguem ouvir (saiba que o ser humano tem a capacidade de ouvir sons compreendidos de 20 à 20.000 Hertz).


Frequências sonoras ouvido pelo Homem e alguns animais
O ouvido humano ouve frequências compreendidas entre os 20 Hz (frequência mais grave) e os 20000 Hz (frequência mais aguda).Utilizando como referência a audição humana, chamamos infrasons aos sons de frequência inferior a 20 Hz. Apesar do homem não os poder ouvir, há animais (toupeira e elefante, por exemplo) que são capazes de os captar, conseguindo ouvir as ondas dos tremores de terra (poucos Hz). Da mesma forma, designamos ultrasons aos sons inaudíveis por terem frequência superior a 20000 Hz. Um cão ou um gato ouvem até aos 40000 Hz e um morcego até aos 160000 Hz.



  • Fontes:
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/Ondas5.php
http://www.prof2000.pt/users/mrsd/8ano/Audicao.htm
http://www.cochlea.org/popups/po/gp/campo-auditivo.html

As Ondas Eletromagnéticas do Microondas

           Pra quem não conhece, este é o programa "Mundo de Beakman", que foi ao ar no Brasil de 1994 a 2002, e apresenta de forma divertida diversos conceitos e curiosidades interessantes sobre o mundo da ciência. Neste episódio, ele fala um pouco sobre o funcionamento de Ondas Eletromagnéticas, com enfoque em microondas. Assista os primeiros 8 minutos do vídeo, e descubra como funcionam as ondas eletromagnéticas do seu microondas!

Reflexão e Refração


REFLEXÃO

      Quando uma onda encontra um obstáculo, sua propagação continua, porém, no sentido oposto. Sua velocidade, comprimento de onda e frequência continuam os mesmos.
O eco é um exemplo de onda sonora refletida. Para ouvirmos o eco, devemos estar à, no mínimo, 17 metros de distância do objeto que ocasionará a reflexão. E para que possamos perceber esse efeito, é preciso que o som recebido chegue até nós com uma diferença de, pelo menos, 0,1 segundo após o termos emitido.


REFRAÇÃO

Em contrapartida, uma onda que atravessa uma superfície de separação entre dois meios de características diferentes (consistência, densidade, etc), sofre mudanças em sua velocidade, seu ângulo de propagação e seu comprimento de onda. Mas sua frequência continuará a mesma.
  Quando ela passa de um meio menos denso para um meio mais denso, sua velocidade diminui, como, por exemplo, quando a luz do sol atravessa do ar para a água. Também podemos perceber este efeito quando colocamos um lápis em um copo d'água e olhando, ele parece "quebrado". Já de um meio mais denso para um meio menos denso, sua velocidade aumenta. Se os meios possuírem a mesma densidade, a velocidade não sofrerá mudanças.



  • Fontes:

http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/reflexao-refracao-difracao-das-ondas.htm
http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/reflexao-uma-onda.htm
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/mecanica-ondulatoria/refracao-de-ondas.php
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22269

Dica...

Um vídeo básico e didático para que os conceitos de onda fiquem mais claros para você:



Ondas periódicas

    Os componentes de uma onda são: VALE, CRISTA E NÓ.


        
      
Ondas Periódicas são caracterizadas por apresentarem oscilações de mesmo formato, que se repetem em intervalos de tempo iguais.
  • Amplitude: É a "altura" da onda, delimitada pela Crista e pelo seu eixo médio. Representa a intensidade com que ela se propaga.
  • Comprimento de onda: Distância entre dois Vales, ou duas Cristas. (Usualmente representado por    "$\lambda$")
  • Período: É o intervalo de tempo para que ocorra uma oscilação completa, ou seja, o tempo para que se tenha um comprimento de onda. (Usualmente representado por "T")
  • Frequência: Consiste em quantas vezes um comprimento de onda se repete em determinado intervalo de tempo. (Usualmente representado por "f" e sua unidade é denominada hertz - ciclos por segundo)

  • Velocidade: É o intervalo de tempo em que determinada distância é percorrida. No caso de uma onda, é a relação do comprimento de onda com o tempo que se leva para que ela complete todas as suas oscilações. Ou seja:   V= $\lambda$ x f

                               




  • Fontes:

quinta-feira, 7 de fevereiro de 2013

Conceitos básicos (parte 2)


Quanto à direção de sua propagação, podemos classifica-las como:
- Transversais: São aquelas em que suas oscilações ocorrem perpendicularmente à sua direção.

          Como funcionam as ondas Transversais:


- Longitudinais: São aquelas em que as oscilações ocorrem na mesma direção de sua propagação.
O som é um exemplo de onda longitudinal.

       Como funcionam as ondas Longitudinais:


Quanto à sua dimensão, podem ser:
- Unidimensionais: só ocorrem em uma direção.
- Bidimensionais: ocorrem em duas direções.
 - Tridimensionais: ocorrem em todas as direções (fig. 01).

                        
(fig. 01)