Oscilações e Ondas Mecânicas

Semestre 2016-1

Informações Gerais

Professor: Vasco Neves

Encontros: 2 aulas/semana

Atendimento: Quinta Feira 11:30-12:30

Carga horária: 36 horas

Objetivos

• Estudar o movimento oscilatório, modelado pelo MHS. Relacionar MHS com movimento circular e uniforme. Aprender os diferentes sistemas na física modelados pelo MHS. Aprofundar o conceito de conservação de energia em movimentos oscilatórios.

• Estudar o movimento ondulatório em meios materiais a uma e duas dimensões. Usar o modelo da onda progressiva para caracterizar este tipo de movimento. Aprender as propriedades das ondas transversais.

• Compreender as ondas sonoras como exemplo de onda se propagando a três dimensões. Relacionar a onda sonora com a variação de pressão e densidade do meio em que se propaga. Interpretar o efeito de Doppler como resultante de um movimento relativo entre fonte e observador.

• Estudar os fenômenos de superposição e interferência de ondas. Compreender o fenômeno das ondas estacionárias como fenômeno de ressonância. Interpretar o batimento como interferência temporal de ondas. Compreender como se formam os padrões de onda não senoidais.

Ementa

Oscilações, movimento harmônico simples, oscilações forçadas e amortecidas. Ressonância. Ondas Mecânicas e fenômenos ondulatórios. Ondas sonoras.

Bibliografia Básica

• CHAVES, Alaor. Física Básica (Vol. 2. Gravitação, Fluidos, Ondas, Termodinâmica), 1a ed. LTC, 2007.
• NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de Física Básica (Volume 2: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor), 4a ed. Edgar Blucher, 2002.
• HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física II (Gravitação, Ondas e Termodinâmica). Rio de Janeiro: LTC, 2009.
• SEARS, Francis; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A.; ZEMANSKY, Mark W. Física 2 – Termodinâmica e Ondas. 12a ed. Addison Wesley, 2008.
• BAUER, W.;WESTFALL, G.D.; DIAS, H. Física para Universitários: Relatividade, Oscilações, Ondas e Calor. McGraw-Hill, 2013.

Bibliografia Complementar

• TIPLER, A.P.; MOSCA, G. Física. (Volume 1: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica) 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
• ALONSO, M.; FINN, E.J. Física Um curso Universitário (vol.2): Campos e Ondas. Edgar Blücher, 2004.
• LUIZ. A.D. Física 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica. SP: Livraria da Física, 2007.
• BASSALO, José Maria Filardo; CATTANI, Mauro Sérgio Dorsa. Osciladores Harmônicos: Clássicos e Quânticos. Ed. Livraria da Física, 2009.
• PEDROSO LIMA, J.J. Ouvido, Ondas e Vibrações - Aspectos Físicos e Biofísicos. Coimbra, Portugal: Imprensa da Universidade de Coimbra, 2012.
• LEMOS, Nivaldo A. Mecânica Analítica. 2ª Ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2007.

Materiais de Apoio

[Problemas 1.1]

[Problemas 1.2] - versão nova. Adição da imagem em 1.17, e da densidade do aço e do cobre em 1.18. Correção da solução em 1.23.

Problemas 1.3

Sites com animações/vídeos usados em sala de aula:

• http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/oscillations.htm

• http://www.acs.psu.edu/drussell/demos.html

Diários de Aula

7º Encontro 14/04

Recapitulação do conteúdo dado no Capítulo 1 de oscilações ondas mecânicas sobre o movimento oscilatório. Conclusão do mesmo capítulo com as oscilações amortecidas e oscilações forçadas.

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(para baixar, carregar com o botão direito do mouse no ficheiro. É necessário o Libre Office 5.0 para visualizar!)

8º Encontro 28/04

Revisão da matéria dada. Resolução de exercícios da folha de problemas 1.1.

9º Encontro 05/05

Continuação de resolução de exercícios da folha de problemas 1.1.

Resolução dos exercícios 6.2, 6.4 e 7.4

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10º Encontro 12/05

ATENÇÃO: A SEGUNDA PROVA DA DISCIPLINA SERÁ DIA 2 DE JUNHO

O movimento ondulatório. As ondas mecânicas. As ondas longitudinais e transversais. As ondas sísmicas. A propagação de um pulso em uma corda e em uma máquina de ondas. As ondas progressivas. Velocidade de ondas transversais em cordas.

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11º Encontro 19/05

O movimento ondulatório II. Reflexão e transmissão de ondas mecânicas. Energia mecânica e potência de uma onda. A equação de onda linear. Exercícios.

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12º Encontro 02/06

Segunda prova de avaliação. AS NOTAS ESTÃO DISPONÍVEIS PARA CONSULTA NO LINK ABAIXO

NOTAS

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13º Encontro 09/06

As ondas sonoras. Variação de pressão e deslocamento em ondas sonoras. Velocidade escalar em ondas sonoras. Transporte de energia e intensidade em ondas sonoras. As ondas esféricas. O nível de som em decibéis. O efeito Doppler.

Aula_12

Aula_12_pdf

Semestres anteriores

Semestre 2015-1