Oscilações e Ondas Mecânicas
Oscilações e Ondas Mecânicas
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 1.2 - 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.
Sites com animações/vídeos usados em sala de aula:
Semestre 2016-1
Informações Gerais
Professor: Vasco Neves
Encontros: 2 aulas/semana
Atendimento: Quinta Feira 11:30-12:30
Carga horária: 36 horas
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.
(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
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.
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.
12º Encontro 21/05
Revisões para a prova e resolução de exercícios.
13º Encontro 02/06
Segunda prova de avaliação. AS NOTAS ESTÃO DISPONÍVEIS PARA CONSULTA NO LINK ABAIXO
14º 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.
15º Encontro 16/06
Superposição de ondas. As ondas estacionárias. Ondas sob condições limite. Nodos e antinodos em uma corda. Os comprimentos de onda e frequências dos modos normais em uma corda.
16º Encontro 23/06
Terceiro dia da semana da física. Não houve aula.
17º Encontro 30/06
Superposição de ondas parte 2. Ondas sonoras estacionárias. Ondas em membranas. Os batimentos. Padrões de onda não senoidais.
18º Encontro 07/07
Terceira prova da disciplina.
