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:

c   =   ν λ

(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:

ν   =   c λ

→ 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) c   =   ν λ

(b) De acordo com a medida da distância de dois vales consecutivos ou duas cristas consecutivas

(c) ν   =   c λ

(d) A medida da frequência pode ser determinada de acordo com o movimento periódico de um oscilador acoplado ao movimento ondulatório.