Considere a onda de água mostrada a seguir.
(a) Como a velocidade dela poderia ser medida?
(b) Como o comprimento de onda dela poderia ser determinado?
(c) Dados a velocidade e o comprimento de onda, como poderia ser determinada a frequência dessa onda?
(d) Proponha um experimento independente para determinar a frequência da onda. [Seção 6.1]
Passo 1
E aí pessoal, segue uma questão bem mais teórica do que de conta (graças) e bem tranquila de visualizar acerca de ondas e espectroscopia.
Então, sem mais delongas, bora pros passos.
(a)
A velocidade de uma onda qualquer pode ser medida fisicamente em relação às suas composição e mudanças de acordo com:
→A distância entre DUAS CRISTAS CONSECUTIVAS = COMPRIMENTO DA ONDA (λ)
→Tempo que DUAS CRISTAS CONSECUTIVAS LEVAM PARA PERCORRER SUA PRÓPRIA DISTÂNCIA EM 1 SEGUNDO = FREQUÊNCIA (𝑣)
Tempo que DUAS CRISTAS CONSECUTIVAS LEVAM PARA PERCORRER UM ESPAÇO DEFINIDO EM 1 SEGUNDO = FREQUÊNCIA (𝑣)
onde:
(b)
O comprimento de uma onda qualquer pode ser medido de acordo com o tempo que a onda leva para percorrer, de modo periódico, DUAS CRISTAS ou DOIS VALES CONSECUTIVOS, de modo a determinar o tamanho da onda.
(c)
A frequência de uma onda diz quantas vezes por segundo UMA CRISTA passa por um único ponto. Essa grandeza é medida de acordo com a seguinte regra:
→ Vale a ressalva de que a frequência é equivalente ao inverso do tempo periódico de comprimento entre duas cristas ou dois vales consecutivos.
(d)
Um tipo de experimento plausível é colocar uma bóia ou um flutuador de massa leve na água de modo que o mesmo não sofra outra influência de movimento senão o da onda e permita o movimento ondulatório.
Ao sofrer a influência da onda, o objeto não vai se deslocar, a não ser se acordo com a variação entre as cristas e vales. Com isso, será possível determinar o tempo com o qual a bóia se movimenta e o cálculo fornecerá tanto o período do movimento, quanto sua frequência.
Resposta
(a)
(b) De acordo com a medida da distância de dois vales consecutivos ou duas cristas consecutivas
(c)
(d) A medida da frequência pode ser determinada de acordo com o movimento periódico de um oscilador acoplado ao movimento ondulatório.