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19/09/2017 11:30 -03 | Atualizado 19/09/2017 11:30 -03

Física no Enem: As questões e problemas que você precisa saber sobre Ondas

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fotojog via Getty Images
É por meio das ondas que alguns aparelhos funcionam, como celular, rádio, televisão e radares.

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Nesta semana, a disciplina em debate é Física, e vamos abordar ondas.

Ondas são oscilações que transportam energia, sem transportar matéria. É por meio das ondas que alguns aparelhos funcionam, como celular, rádio, televisão e radares.

Quando a onda interage com outro meio, produz alguns fenômenos ondulatórios:

Efeito Doppler

Fenômeno da Física que acontece devido à alteração da percepção da frequência. Por exemplo, quando uma ambulância se aproxima, ouvimos o som ficar mais agudo, porque a frequência percebida aumenta. E, quando ela se afasta, ouvimos mais grave, porque a frequência percebida diminui.

Presenciamos o mesmo tipo de fenômeno ao assistir uma corrida de Fórmula 1. O barulho dos carros se alterna entre agudo e grave, conforme a aproximação ou o afastamento de um referencial.

É dessa maneira também que os cientistas percebem que uma galáxia se aproxima ou se afasta de outra. Enquanto no som nós percebemos a diferença do agudo ou do grave, com a luz vemos a coloração: azul na aproximação e vermelho no afastamento.

Ressonância

É o fato de um corpo assumir a mesma frequência da fonte emissora.

Quando uma cantora emite uma nota aguda, que é de grande frequência, perto de uma taça de cristal, a taça passa a vibrar na mesma frequência, e pode ser que ela não suporte essa vibração e quebre.

Quando esquentamos comida no microondas, as moléculas do alimento passam a vibrar na mesma frequência que a fonte emissora, ou seja, há uma tentativa de entrar em ressonância.

Ao sintonizar uma estação de rádio, você coloca o receptor para ter a mesma frequência da fonte emissora, ou seja, o rádio fica em ressonância com a emissora que você quer escutar.

Interferência

É quando ondas do mesmo porte se encontram: crista com crista, vale com vale, ou crista com vale, gerando interferência construtiva ou destrutiva.

Esse fenômeno está relacionado ao sinal de uma estação de rádio ou televisão e de receptores wifi. Nos voos, somos solicitados a mudar o celular para o modo avião, para não gerar interferência no painel do piloto, já que as ondas de mesma faixa de frequência formam interferências.

Existem dois tipos de interferência:

- Interferência construtiva: aumento do sinal

- Interferência destrutiva: perda de sinal

Difração

É a capacidade que a onda tem de contornar obstáculos ou fendas, como duas pessoas conversando através de um muro. Tanto o som como a luz são ondas. Quando a pessoa está te ouvindo, isso significa que a onda sonora chega até ela, mas a onda luminosa não, porque você não enxerga a pessoa. Isso está relacionado ao tamanho do comprimento da onda.

A onda sonora tem um comprimento de onda grande o suficiente para contornar o obstáculo muro. Já a onda luminosa possui comprimento de onda microscópico, então ela só consegue contornar obstáculos microscópicos, o que não é o caso de um muro.

Reflexão

É quando a onda percorre uma distância, bate numa superfície e volta. Isso dá origem a dois efeitos: o eco e a reverberação. O eco é quando você consegue discernir sons de maneira distinta. Por exemplo: ao gritar um nome num penhasco, você percebe o retorno do som de forma separada. É possível ouvir o nome várias vezes.

Mas ao visitar uma casa sem móveis e falar em voz alta, o que ocorre é reverberação. Como a distância entre as paredes é muito pequena, é como se você tivesse pronunciando o som e escutando o retorno, porque a velocidade do som é grande, então ela chega aos seus ouvidos mesmo antes de você ter terminado de emitir o som. É como se o som que está voltando se encaixasse no som que ainda está indo.

O que diferencia os dois fenômenos é a distância mínima do primeiro obstáculo. Se a distância for maior que 17 metros, há eco. Se for menos que 17 metros, há reverberação.

Refração

É o processo que ocorre durante a mudança de meio de uma onda. Quando a onda passa do vidro para o plástico, a velocidade da onda é alterada.

Por exemplo, num copo com água, você consegue enxergar o que é vidro e o que é água. Como são materiais diferentes, conseguimos perceber visualmente a mudança da velocidade. Se fossem materiais que tivessem o mesmo índice de refração, não seria possível enxergar os dois materiais separadamente. É o que acontece com a glicerina e o vidro. Quando a glicerina é colocada dentro do vidro, eles ficam invisíveis e você não consegue enxergar o que é cada um.

Atenuação

Redução da intensidade de uma onda. Há perda do volume, se for som, ou perda do brilho, se for luz.

Por exemplo: o volume do som de uma festa precisa ser aumentado conforme as pessoas vão chegando. Devido à quantidade de pessoas, que são obstáculos, o som sofre atenuação, ou seja, perda do volume, perda da intensidade.

É por isso também que no fundo do oceano é muito escuro. Já que a luz não consegue penetrar até os níveis de maior profundidade, ela sofre atenuação no processo. Assim, mergulhadores precisam de lanternas para enxergar em locais mais profundos.

Polarização

É o processo de filtrar a direção de propagação de uma onda. A luz tem duas direções, devido ao seu campo eletromagnético: quando vêm ao encontro dos nossos olhos, elas são perpendiculares entre si. É dessa maneira que vemos imagens 3D no cinema. Uma das lentes dos óculos 3D polariza a luz horizontal e a outra polariza a luz vertical. O nosso cérebro junta a imagem dos dois olhos. Elas têm características diferentes, então assumem profundidades diferentes na retina. Então, quando o cérebro coloca uma imagem em cima da outra, enxergamos profundidade maior da imagem 3D.

Não confunda

Altura x Intensidade:

Quando aumentamos o volume do som do carro, o volume fica forte. Alto ou baixo é referente à intensidade, ou seja, grave e agudo.

Timbre:

Duas pessoas cantando a mesma música estão emitindo a mesma nota, na mesma frequência. Elas têm vozes diferentes porque têm timbres diferentes. Como os timbres são diferentes, os formatos de desenho das ondas são diferentes.

Efeito Doppler x ressonância:

Efeito Doppler: percepção de mudança da frequência. Ressonância é quando um corpo passar a assumir a mesma frequência da fonte emissora.

Teste seus conhecimentos com as questões abaixo do ENEM. O gabarito está no final. Boa sorte!

Enem ondas

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