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Padrões oscilatórios são formas regulares de movimento que se repetem de maneira consistente ao passar do tempo e do espaço. Podem manifestar-se em variadas modalidades, como movimentos mecânicos ou eletromagnéticos. A sua característica central é a recorrência periódica, influenciada por atributos como frequência, período e extensão da onda. Estes eventos desempenham uma função vital na propagação de energia e dados, sendo essenciais para a nossa compreensão de fenômenos naturais e tecnologias contemporâneas, tais como comunicações e aparelhos de radar.

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1 - Ondulatória. Disponível em: <https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/ondulatoria.htm>.

2 - Ondas periódicas: o que são e características. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-periodicas.htm>.

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Bernardo Luci

Lucca de Godoi

Enzo Davis

Vinicius Calixto

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1 ) a - Conceitos, Classificação das ondas quanto à natureza, Direção de propagação, Dimensão da propagação.

b - Onda periódica e não periódica

2 ) a - Elementos de uma onda periódica, Amplitude, Comprimento de onda, Frequência, Período e Velocidade.

b - Aplicações.

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O fenômeno ondulatório que permite que a luz, ao encontrar um obstáculo, se choca e se reflete até os nossos olhos.

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A ondulatória é o ramo da Física responsável por estudar o comportamento das ondas e oscilações. Seu estudo permite a investigação dos diferentes fenômenos ondulatórios, sendo eles a reflexão, refração, absorção, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. Na ondulatória, é possível calcular a frequência, período, comprimento de onda e velocidade de propagação das ondas.

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As ondas podem ser classificadas das seguintes maneiras:

Por sua natureza (mecânica ou eletromagnética)

Por sua direção de vibração (transversais e longitudinais)

Número de dimensões de propagação (unidimensional, bidimensional e tridimensional).

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Quanto à natureza da onda: as ondas podem ser mecânicas ou eletromagnéticas. As ondas mecânicas são aquelas que precisam de um meio para se propagarem, como é o caso das ondas sonoras. Já as ondas eletromagnéticas não necessitam de um meio para se propagarem, como a onda da luz visível.

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Quanto à direção de vibração da onda: as ondas podem ser transversais ou longitudinais. As ondas transversais vibram na direção perpendicular à sua propagação, como é o caso das ondas do mar. Já as ondas longitudinais vibram na mesma direção que a sua propagação, como as ondas sonoras.

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Quanto ao número de dimensões da propagação da energia das ondas: as ondas podem ser unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais. As ondas unidimensionais apresentam a oscilação em uma dimensão, como uma onda na corda. As ondas bidimensionais apresentam a oscilação em duas dimensões, como a onda em um rio. Já as ondas tridimensionais apresentam a oscilação em três dimensões, como a onda de calor de uma chama.

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Ondas periódicas: são ondas que repetem constantemente o mesmo comprimento de onda em um determinado tempo — por exemplo, as ondas de vibração do coração.

Ondas estacionárias: são ondas periódicas resultantes da interferência entre ondas de frequências semelhantes que se propagam na mesma direção, mas em sentidos contrários — por exemplo, as ondas em uma corda.

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As ondas periódicas, como qualquer onda, possuem: amplitude (A), comprimento de onda (λ), frequência (f), período (T) e velocidade de propagação (v).

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É a distância entre o eixo central e o ponto mais alto (crista) ou mais baixo da onda (vale). Sua unidade de medida no Sistema Internacional é o metro (m).

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É a medida de um ciclo completo da onda, que pode ser medido entre duas cristas, dois vales ou entre uma crista e um vale. Sua unidade de medida no S.I. é o metro (m).

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É a quantidade de ciclos em um determinado intervalo de tempo. Se as cristas e os vales estão muito próximos, isso significa que a frequência da onda é alta, do contrário, a frequência é baixa. Sua unidade de medida no S.I. é o hertz (Hz).

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Os fenômenos ondulatórios descrevem os comportamentos das ondas ao encontrarem um obstáculo, sendo esse um objeto, outras ondas ou outras frequências. Esses fenômenos expressam aplicações vistas no nosso dia-a-dia.

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Faz com que a luz, ao mudar de meio, sofra mudanças em sua velocidade de propagação e comprimento de onda(sem alterações à frequência)

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O fenômeno que ocorre quando ao ser emitida sobre os corpos, a luz é absorvida por eles

Exemplificando, se o objeto for de qualquer cor, com exceção do preto, e emitirmos nele uma luz branca (que é a mistura de todas as cores), o objeto absorverá todas as cores e refletirá a sua cor, então veremos a cor do objeto.

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A polarização é o fenômeno em que é possível filtrar as ondas transversais e selecionar a orientação interessada por meio do uso de um polarizador.

Isso permite que possamos tirar fotos de superfícies refletoras sem que nosso reflexo interfira na imagem, já que o polarizador filtra os raios de luz que não interessam.

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A dispersão é o processo pelo qual a luz, ao passar de um meio para outro, separa-se em suas diferentes cores, cada uma com um ângulo de refração, frequência e comprimento de onda distintos.

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A difração, conhecida também como princípio de Huygens, é o fenômeno que faz com que uma onda passe por uma abertura ou contorne um obstáculo, espalhando-se ou se alargando após a passagem. Esse efeito é o que permite que possamos usar o wi-fi a vários metros de distância do modem, pois a onda consegue atravessar barreiras e obstáculos.

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A interferência é o fenômeno que ocorre quando ondas se sobrepõem e combinam para formar uma nova onda, conhecida como onda resultante. Esse conceito foi introduzido pelo físico Thomas Young (1773-1829).

A interferência pode ser classificada em dois tipos: construtiva e destrutiva. Na interferência construtiva, a combinação das ondas resulta em uma onda com maior amplitude. Na interferência destrutiva, as ondas se cancelam mutuamente, produzindo uma onda com amplitude reduzida ou até mesmo nenhuma. A interferência destrutiva é responsável por ruídos em rádios e televisores.

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A ressonância é um fenômeno que ocorre quando um corpo, ao ser exposto a oscilações com uma frequência próxima à sua frequência natural, começa a absorver e amplificar essas ondas, resultando em oscilações de grande amplitude. Isso acontece, por exemplo, quando um diapasão, um instrumento em forma de garfo que emite ondas sonoras, faz com que um objeto próximo comece a vibrar e amplificar a mesma frequência.

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É o intervalo de tempo para se completar um ciclo de onda. Por isso, o período é medido no intervalo de um comprimento de onda. Sua unidade de medida no S.I. é o segundo (s).

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Muda dependendo do meio onde a onda está, e é dada pela equação fundamental da ondulatória: V = λ/T = λ . f. Sua unidade de medida no S.I. é o metro por segundo (m/s).

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Para encontrar a velocidade de propagação:

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Para encontrar a velocidade de propagação:

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Pesquisamos um simulador onde pudéssemos demonstrar os elementos das ondas de forma prática para melhor entendimento. Nesse simulador, podemos observar a onda como se fosse uma corda, e controlar os elementos para observar seus efeitos.

Onda em Corda. Disponível em: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/wave-on-a-string>.

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