Física na EE Anhanguera

Atividade do 2º ano: ondas em uma corda

Posted on: 09/16/2010

A atividade a seguir tem como objetivo levar o aluno a discutir as propriedades das ondas usando vocabulário comum. Espera-se que com essa atividade os alunos serão capazes de fazer previsões sobre o comportamento das ondas conforme são feitas alterações no meio e suas extremidades.

A atividade baseia-se na simulação apresentada em aula, a qual pode ser acessada neste link. Você precisará ter o programa Java e o Macromedia Flash Player instalados em seu computador para poder abrir a simulação.

Data de entrega: ATÉ O DIA 27 DE SETEMBRO

Forma de entrega: em papel (redigida a caneta ou impressa) e só com as respostas (não precisa copiar as perguntas)

Individual ou em dupla


Siga as instruções a seguir.

1. Abra Waves on a string (ondas em uma corda), investigue o comportamento ondulatório usando a simulação por alguns minutos. Conforme você assiste ao comportamento da onda, converse (nem que seja sozinho) sobre algumas razões para as ondas agirem do jeito que você as vê.

2. Escreva uma lista de características que você usará nesta atividade para descrever as ondas. Descreva cada característica em palavras que qualquer pessoa poderia compreender. Deixe uma pouco de espaço para preencher depois com algumas características nas quais você pensará durante esta atividade.

3. Com o botão Oscillate (oscilar) acionado e com o No End (sem fim) selecionado, investigue as ondas com mais cuidado usando o regulador de Amplitude. Responda cada questão a seguir após discutir cada uma delas com seu/sua parceiro/a:

a) Defina amplitude com uma linguagem de seu dia-a-adia.

b) Explique, usando as características relatadas no passo 2, como a onda se comporta conforme a amplitude é alterada.

c) Use uma corda ou barbante no chão de sua sala para investigar uma onda e explique como você pode mudar a amplitude em uma onda.

4. Repita o passo 3 para frequência (frequency), tensão (tension) e amortecimento (damping).

5. Deixe a amplitude e a tensão em valores altos, a frequência em 25 e o amortecimento no mínimo. Ao mesmo tempo, deixe acionado Oscillate, Timer (cronômetro) e No End. Use o botão pause para congelar a imagem.

a) Descubra qual o comprimento da onda construída pelas configurações que lhe foram recomendadas. Para isso, selecione rulers (réguas) e utilize os instrumentos para medir as distâncias entre os picos ou vales. Se precisar, mude a chave da frequência até que seja possível ver dois picos em uma tela pausada.

b) Escolha um pico e cronometre o tempo que ele leva para “andar” a mesma distância de um comprimento de onda. Por exemplo: se o comprimento da sua onda é igual a 30 cm, faça com que um dos picos “ande” 30 cm e cronometre quanto tempo ele levou para se deslocar de tal distância.

c) O tempo que o cronômetro registrou é o período (T) de sua onda. Anote-o. Se você dividir o número um pelo período, você encontrará o valor da frequência da onda em unidades de hertz. Faça essa conta, f=1/T.

d) Calcule a velocidade da onda. Para isso, você deverá multiplicar a frequência pelo comprimento de onda: v= λ.f.

6. Repita o passo 5, mas com a frequência em 85. Encontre a velocidade da nova onda. Lembre-se que 0:00:33 no cronômetro é igual a 0,33 segundos, assim como 0:00:80 no cronômetro é igual a 0,88 segundos.

7. Compare as velocidades encontradas nos passos 5 e 6. Existe uma diferença significativa?

8. Relacione as alterações de frequência e comprimento de onda feitas na corda. Existe uma justificativa para a velocidade da corda ser a mesma nas duas situações? O que você deveria mudar na simulação para que a velocidade da corda também mudasse? Faça alguns testes para ter certeza de sua resposta.

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