Capitulo10

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Movimento ondulatório

MOVIMENTO
ONDULATÓRIO

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10.1 Introdução

O movimento ondulatório é bastante importante devido ao fato de que a maior parte do intercâmbio de informações ou energia entre sistemas físicos dá-se através de ondas. Uma onda nada mais é do que uma perturbação que se cria num meio material elástico e que se propaga por este meio. Em alguns casos (e.g. ondas eletromagnéticas) a propagação da onda deve-se a dois tipos de energias (elétrica e magnética) que se auto-sustentam. Neste caso, não é necessária a presença de um meio material para que a onda se propague.
Vamos começar nosso estudo imaginando uma corda esticada, presa a uma parede. Como mostra a Fig. 10.1, se um pulso (movimento para cima e para baixo) for introduzido na extremidade livre da corda ele caminhará para a outra extremidade e este efeito é conhecido como propagação.

Fig. 10.1 – Pulso propagando-se numa corda esticada.
Durante a propagação do pulso na corda não há transporte de massa pois todas as partículas do sistema mantêm suas posições originais após a
S. C. Zilio e V. S. Bagnato

Mecânica, calor e ondas

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Movimento ondulatório

passagem do pulso. Entretanto, existe transporte de energia ao longo da corda já que cada porção dela recebe um acréscimo de energia potencial durante a passagem do pulso.
Em geral, o pulso se alarga durante a propagação e este efeito dá-se o nome de dispersão. Ao atingir a parede, o pulso não consegue continuar a propagação na mesma direção porque o ponto da corda preso na parede é fixo.
Assim, ele começa a propagar-se no sentido oposto, retornando para a extremidade livre. Se ao invés da parede rígida tivéssemos uma outra corda mais pesada, o pulso seria parcialmente refletido e parcialmente transmitido para outra corda. Dependendo da densidade de massa deste segundo meio, a parte refletida pode ou não inverter o sinal (o pulso fica virado para baixo).
Esta onda que acabamos de ver tem a direção de propagação perpendicular ao pulso, isto