Física: Ondulatória

Cartões · 30

Equação Fundamental da Ondulatória

v = λ · f | v: velocidade da onda (m/s), λ: comprimento de onda (m), f: frequência (Hz).

Frequência de uma onda

f = 1 / T | f: frequência (Hz), T: período da onda (s). Representa o número de oscilações por segundo.

Período de uma onda

T = 1 / f | T: período (s), f: frequência (Hz). É o tempo necessário para completar um ciclo manual.

Velocidade de propagação em cordas (Fórmula de Taylor)

v = √(F / μ) | v: velocidade (m/s), F: tração na corda (N), μ: densidade linear da corda (kg/m).

Densidade Linear de uma Corda

μ = m / L | μ: densidade linear (kg/m), m: massa da corda (kg), L: comprimento da corda (m).

Índice de Refração Absoluto

n = c / v | n: índice de refração (adimensional), c: velocidade da luz no vácuo (m/s), v: velocidade no meio (m/s).

Lei de Snell-Descartes (Refração)

n1 · sen(θ1) = n2 · sen(θ2) | n1 e n2: índices de refração dos meios, θ1: ângulo de incidência, θ2: ângulo de refração.

Ângulo Limite de Refração (Reflexão Total)

sen(L) = n_menor / n_maior | L: ângulo limite, n_menor: menor índice de refração, n_maior: maior índice de refração.

Efeito Doppler (Frequência Aparente)

f' = f · (v ± v_obs) / (v ∓ v_fonte) | f': frequência percebida, f: frequência emitida, v: vel. da onda, v_obs: vel. do observador, v_fonte: vel. da fonte.

Intensidade Sonora

I = P / A | I: intensidade sonora (W/m²), P: potência da fonte (W), A: área da superfície de propagação (m²).

Nível Sonoro (em Decibéis)

β = 10 · log10(I / I0) | β: nível sonoro (dB), I: intensidade sonora (W/m²), I0: limiar de audibilidade (10⁻¹² W/m²).

Frequência de Tubos Sonoros Abertos

f = n · v / (2L) | f: frequência do harmônico (Hz), n: número do harmônico (1, 2, 3...), v: velocidade do som (m/s), L: comprimento do tubo (m).

Frequência de Tubos Sonoros Fechados

f = n · v / (4L) | f: frequência do harmônico (Hz), n: número ímpar do harmônico (1, 3, 5...), v: velocidade do som (m/s), L: comprimento do tubo (m).

Frequência de Batimento

f_bat = |f1 - f2| | f_bat: frequência de batimento (Hz), f1 e f2: frequências das duas ondas interferentes (Hz).

Interferência Construtiva (Diferença de Caminho)

Δx = n · λ (em fase) | Δx: diferença de percurso (m), n: número inteiro (0, 1, 2...), λ: comprimento de onda (m).

Interferência Destrutiva (Diferença de Caminho)

Δx = (n + 1/2) · λ (em fase) | Δx: diferença de percurso (m), n: número inteiro (0, 1, 2...), λ: comprimento de onda (m).

Energia de um Fóton (Equação de Planck)

E = h · f | E: energia do fóton (J), h: constante de Planck (6,63 x 10⁻³⁴ J·s), f: frequência da onda eletromagnética (Hz).

Comprimento de Onda de De Broglie

λ = h / p | λ: comprimento de onda de matéria (m), h: constante de Planck (J·s), p: quantidade de movimento do corpo (kg·m/s).

Reflexão de Ondas

Ocorre quando a onda atinge uma barreira e retorna ao meio original, mantendo velocidade, frequência e comprimento de onda inalterados.

Refração de Ondas

Mudança de meio de propagação com alteração da velocidade e do comprimento de onda; a frequência permanece constante.

Difração de Ondas

Capacidade de uma onda contornar obstáculos ou passar por fendas de dimensão comparável ao seu comprimento de onda.

Polarização de Ondas

Fenômeno em que uma onda transversal passa a oscilar em um único plano. Ondas longitudinais não podem ser polarizadas.

Ressonância

Ocorre quando um sistema recebe energia de uma fonte com frequência igual à sua frequência natural de vibração, aumentando a amplitude.

Ondas Longitudinais

Ondas em que a direção de vibração é paralela à direção de propagação (exemplo: ondas sonoras em meios fluidos).

Ondas Transversais

Ondas em que a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação (exemplo: ondas eletromagnéticas).

Ondas Estacionárias

Padrão de onda resultante da superposição de duas ondas idênticas propagando-se em sentidos opostos, formando nós e ventres.

Nós e Ventres em Ondas Estacionárias

Nós: pontos de interferência destrutiva total (amplitude zero). Ventres: pontos de interferência construtiva máxima.

Distância entre Nós Consecutivos

d = λ / 2 | d: distância entre dois nós ou dois ventres consecutivos (m), λ: comprimento de onda (m).

Ondas Mecânicas

Ondas que necessitam obrigatoriamente de um meio material para se propagar (ex: som, ondas em cordas). Não se propagam no vácuo.

Ondas Eletromagnéticas

Ondas geradas por cargas elétricas oscilantes que se propagam tanto em meios materiais quanto no vácuo à velocidade c.