Ondas e som
Onda progressiva em corda
Pressione Reproduzir — observe y = A sin(kx − ωt); sonda y(t) no centro da corda.
Onda progressiva em corda — simulação interativa de Ondas e som. Pressione Reproduzir — observe y = A sin(kx − ωt); sonda y(t) no centro da corda. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
onda propagante
Uma perturbação sinusoidal avança ao longo de uma corda com velocidade v = √(T/μ).
Cada ponto oscila transversalmente enquanto o padrão se desloca ao longo da corda. O número de onda k e a frequência angular ω estão ligados pela relação de dispersão de uma corda.
- y = A sin(kx − ωt)
- v = √(T/μ)
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Uma corda sob tensão fixa carrega uma onda viajante. Se você acioná-lo em uma frequência mais alta, o que acontece com o comprimento de onda?
Previsões para pesar
- O comprimento de onda fica mais curto – a velocidade da onda permanece fixa, então uma frequência mais alta comprime o padrão.
- O comprimento de onda fica mais longo em frequências mais altas.
- O comprimento de onda não muda com a frequência.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Frequência de acionamento f (Hz)
O que você mede:
- Velocidade da onda v (m/s)
- Comprimento de onda λ (m)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição de onda viajante e pressione Redefinir. A tensão da corda (120 N) e a densidade linear (0.01 kg/m) são fixas.
- Habilite a leitura do comprimento de onda na corda.
- Defina a frequência da unidade para cada tentativa e registre o comprimento de onda quando o padrão estiver estável.
Equação governante
Velocidade da onda em uma corda — v = √(T/μ)
A velocidade que uma onda transversal viaja ao longo de uma corda esticada depende apenas da tensão e da massa da corda por unidade de comprimento - não da frequência ou amplitude.
Relação de onda universal — v = f·λ
Para qualquer onda, a velocidade é igual à frequência vezes o comprimento de onda. Como v é fixado pela corda, aumentar f obriga λ a diminuir proporcionalmente.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule v = √(T/μ) usando T = 120 N e μ = 0.01 kg/m, então λ = v/f. Compare ambos com a tabela.
- A velocidade da onda é a mesma nos três testes. Explique, usando v = fλ, por que dobrar a frequência precisa reduzir o comprimento de onda pela metade.
Onde isso aparece além do laboratório
- Se você aumentasse a tensão da corda em vez de sua frequência, a velocidade da onda aumentaria ou diminuiria? O comprimento de onda em uma frequência fixa ficaria maior ou menor?
- A velocidade de uma onda depende do meio (tensão e densidade linear aqui), não da rapidez com que você agita a corda. Explique por que a frequência e a velocidade da onda são quantidades independentes que você define separadamente.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Wave amplitude and energy
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- Bem-vindo à onda propagante
- Selecione a corda
- Pressione Reproduzir
- Observe o movimento
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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