Resumo Teórico – Fenômenos Ondulatórios – Parte 2

Resumo Teórico – Fenômenos Ondulatórios – Parte 2

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1. Difração:

a) Definição:

Fenômeno físico que permite as ondas contornarem obstáculos.

Elementos da difração

Conforme pode ser observado na figura acima, mesmo atravessando a fenda, a onda continua com o mesmo comprimento de onda que possuía anteriormente. A seguir apresenta-se um exemplo de difração de ondas:

Exemplo: Difração da onda do mar

b) Princípio de Huygens:

Cada ponto de uma frente de onda pode ser considerado como a origem de ondas secundárias, sendo assim toda vez que uma onda atravessa uma fenda, a frente de onda que atravessou torna-se uma fonte de onda secundária.

c) Percepção do fenômeno da difração:

O fenômeno da difração é mais perceptível quando a ordem de grandeza da fenda por onde a onda vai passar possui a mesma ordem de grandeza do comprimento de onda em questão.

Ordem de grandeza da fenda – Fonte: depositphotos modificado

2. Polarização:

a) As ondas eletromagnéticas:

Conforme visto no resumo de “Conceitos Básicos de Ondulatória”, as ondas eletromagnéticas possuem um espectro variado que depende da frequência, porém todas elas possuem características de formação semelhantes.

Uma onda eletromagnética é também tridimensional e pode ser representada pela figura abaixo:

Visão tridimensional de uma onda eletromagnética

b) Definição:

Fenômeno físico que ocorre exclusivamente com as ondas eletromagnéticas, capaz de filtrar as ondas que atravessam uma superfície polarizadora, de modo que, ao passar pelo filtro polarizador, algumas componentes das ondas eletromagnéticas ficam retidas.

A seguir, apresenta-se um exemplo no qual o filtro polarizador só permite a passagem de ondas na vertical:

Onda eletromagnética sendo polarizada

A figura a seguir mostra um filtro polarizador real, o qual é muito utilizado em óculos escuro:

Filtro Polarizador – Fonte: depositphotos

3. Ressonância:

a) Frequência natural de oscilação:

Todos os corpos possuem uma frequência na qual eles começam a oscilar sem que haja uma força agindo diretamente nessa oscilação. Essa frequência é chamada de “Frequência Natural de Oscilação” de um corpo.

b) Definição:

Fenômeno físico que faz um corpo iniciar uma oscilação quando esse é submetido à sua frequência natural de oscilação.

c) Exemplo – Ponte de Tacoma:

Ponte de Tacoma – Fonte: Youtube

Entre os anos de 1938 e 1940 foi construída uma ponte no Estreito de Tacoma, na cidade de Washington, nos Estados Unidos. Essa ponte foi inaugurada em 1º de julho de 1940.

Porém, em novembro de 1940, um vento que passava na região fez a ponte oscilar na sua frequência natural de oscilação e a ponte entrou em ressonância.

Esse acidente foi um marco na construção civil. A partir do fato ocorrido em Tacoma, viu-se a necessidade de estudar a aerodinâmica das obras civis antes de construí-las.

Clique aqui e veja o vídeo da Ponte de Tacoma em ressonância.

4. Exercício de Aplicação:

(ENEM 2011 –  Questão 84) Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.

Figura da questão 84 – Prova Azul do ENEM 2011

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?

A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.

B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.

C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.

D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.

E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.

Para obter o gabarito dessa questão, acesse o link contido em “ENEM 2011 – Questão 84”

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Professor de Física desde 2008, quando ainda cursava Engenharia Civil na Escola Politécnica da USP, vindo a graduar neste curso em 2013 e posteriormente fazer licenciatura em Física. Lecionou em renomados cursinhos de São Paulo e de São José dos Campos, sendo responsável por várias aprovações em cursos concorridos no Brasil. Ao longo dos 10 anos de carreira passou a acompanhar as mudanças nos vestibulares das estaduais paulistas (Fuvest, Unicamp, Unesp, Famema e Famerp) e no ENEM sendo grande conhecedor de tais concursos. Atualmente é professor de física em todos os anos do Ensino Médio e professor do Kuadro.

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