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Ondas Estacionárias

São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.

Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda fixa numa das extremidades.

Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda.

Ondas Estacionárias

Em que: N = nós ou nodos e V= ventres.

Ao atingirem a extremidade fica, elas se refletem, retornando com sentido de deslocamento contrário ao anterior.

Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias.

Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e pontos que vibram com amplitude máxima, chamados ventres.

É evidente que, entre nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudes diferentes.

Fonte: ww2.unime.it

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Suponhamos que um homem cause em uma das extremidades de uma corda, uma sucessão de ondas harmônicas com amplitude a, essas ondas irão sofrer reflexão na extremidade fixa da corda, e quando voltarem vão se superpor às ondas incidentes, que continuam sendo causadas pelo homem.

Isso estabelecerá interferência entre as ondas refletidas e as ondas incidentes, resultando em ondas estacionárias.

É importante sabermos que as ondas estacionárias são o resultado da superposição de ondas idênticas que se propagam em sentidos contrários no mesmo meio.

Por mais que essas ondas possuam energia, elas não a transmitem, por possuir uma velocidade de propagação nula. É por esse fato que ela recebe este nome.

Vejamos no esquema a seguir que ao longo da corda terão ventres e nós, vejamos:

Ondas Estacionárias

Para entendermos melhor vejamos a definição de ventre e nós:

Os ventres podem ser chamados também de antinodos, que são pontos onde sempre ocorre a interferência construtiva, onde esses pontos vibram com uma amplitude máxima Av, que é dada por:

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Os nós podem ser chamados de nodos, que são pontos onde sempre ocorre a interferência destrutiva, onde esses pontos vibram com amplitude An nula, que é dada por:

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Obs.: os ventres e os nós não se propagam, permanecendo o tempo todo nas mesmas posições.

Propriedades das ondas estacionárias

P.1. Ventres que vibram com amplitude 2a.

P.2. Nós que não vibram, ou seja, com amplitude nula.

P.3. Pontos intermediários existentes entre os ventres e o nós que vibram com amplitude entre 0 e 2a..

P.4. Todos os pontos do mesmo gomo ou lóbulo vibram em concordância de fase.

P.5. A velocidade de propagação de uma onda estacionária é nula. Por isso, mesmo tendo energia, essa onda não propaga essa energia.

P.6. A distância entre:

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Fonte: www.colegioweb.com.br

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