SEMANA 7 NOTAS NEF

Boa Noite Alunos de Física Intermediária

Segue abaixo as notas da NEF

Algumas considerações: Os trabalhos eu acabei atribuindo 1 ponto para quem fez parte escrita e alguns casos 2 pontos para quem colocou aplicações ao conceito pedido. Na próxima quinta será último dia que estarei na faculdade. Caso alguém queira pegar NPC ou a NEF venha até as 19 horas

Para os alunos farão prova Especial: A prova terá 10 questões sendo 5 de cada tópico Termodinâmica e ondas. Estudem pelas listas de exercícios.

Grande abraço a todos. Sucesso a todos e até próxima.

18408041066  5,4
18208040001  8,5
18208040003  7,4
181084008      1,0
1890889138     6,8
1810899009     5,7
18208099004   6,8
18408041049  2,0
18408041071  1,0
179099098      4,8
1810899006    1,0
1810899003    6,8
1710899030    6,8 
1890889100    2,7
18408041035  1,7

SEMANA 7 NEF ORIENTAÇÕES

BOA NOITE ALUNOS DE FÍSICA INTERMEDIÁRIA

Amanhã será nossa NEF

Como não tivemos tempo de fazer vista da prova NPC e passar orientações de estudo vou deixar aqui no blog esses detalhes. Enviarei esta mensagem para e-mail da turma turma também. Peço que repassem a quem não consegue ver o blog e/ou e-mail da turma. Primeiro ponto: A vista da prova ocorrerá 15 minutos inciais da aula junto com instruções. A seguir vou receber trabalhos dos alunos e avaliar as apresentações. A seguir, após essa primeira hora, faremos a prova. Segundo ponto: Quem vai precisar fazer a NEF? Alunos que ficaram por apenas 0,5 ou até um ponto avaliarei a liberação através do CADERNO. Preciso de todos exercícios copiados ( aqueles que estão na apostila) e os do blog. Alunos que precisam de 1,5 á 3 pontos poderão fazer o trabalho que passei em sala com título " FENÔMENOS ONDULATÓRIOS - O QUE É RESSONÂNCIA?" Deve trazer um resumo sobre o que é o fenômeno (parte escrita) e apresentar um exemplo para que eu veja. Quem estiver acima de 3 pontos deverá vir para NEF no horário das 19 horas que deve começar entre 18:40 e 19 horas. Terá 6 questões (três de cada tópico) quatro objetivas e duas discursivas.

Aguardo os que farão trabalho ou NEF amanhã as 18 horas

Cordialmente

Professor Luiz Fernando

Links para auxiliar no trabalho

https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/ressonancia.php
https://www.infoescola.com/fisica/ressonancia/
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ressonancia.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/ressonancia-mecanica.htm

SEMANA 7 NOTAS DA NPC

Boa Noite alunos de Física Intermediária

Esta postagem é para divulgar as notas da NPC. Já foi lançado o 0,5 junto da nota referente ao envio do relatório do experimento INSTRUMENTO MUSICAL. Na outra semana pós feriado estarei na faculdade de 18 ás 19 horas para a vista de prova. Para os alunos que atingiram os 15 pontos desejo sucesso foi um ótimo e proveitoso semestre. Os que não atingiram a pontuação na aula depois feriado explicarei como será o processo da NPC (o que estudar e possibilidade de evitar a prova para cada caso dependendo da nota). Os alunos das matriculas ao final da lista SEM NOTA são os que não constam no sistema ou estão sem etiqueta. Assim que regularizarem com a faculdade suas situações me enviem, por favor, mensagem e lançarei suas notas. Mais uma vez desejo sucesso a todos espero os rever no próximo semestre em outra disciplina, se assim for possível. Grande abraço. 

Luiz Fernando

1810898007     7,5

18408041066   7,2
1810898004     8,5

18208040003   2,5

1810840008     6,7

1810899013     8,2 

1810899018     6,7

18208099001   7,3

1890889138      4,0

1890889071      8,7

1890889131      8,5

1890889098      8.7

1810899009      1,0

18208099004    4,7

1890889149      6,7

1810899007      8,7

1810899011      7,7

18208099007    7,5

18408041067    8,7

18408041049    8,0

18408041071    7,4

18408041082    7,2

18208090006    7,0

1810840004      8,0

18208040101    8,7

1790999098      6,0

18108998098    8,2

1810899006      7.2

1810899003      6.0

1890889116      7,0

1710899030      5,0

1890889100      2,5

1810898002      8,7 

1890889069      8,2

Alunos sem etiqueta

18208098004   
18208098006
1810441003   

SEMANA 7 AVISOS SOBRE NPC E ENTREGA DO RELATÓRIO DO EXPERIMENTO

Bom dia alunos Física Intermediária

Nesta semana teremos nossa NPC. Peço a todos que me enviem por email o relatório do experimento com instrumento musical + link com vídeo explicando execução. Só aceitarei até quarta- feira estes relatórios e vídeos. Para os que me enviarem farei comentários auxiliando nas dúvidas sobre pontos importantes da atividade. Procurem não atrasar e não faltar nesta quinta-feira. Começarei a NPC dentro do horário (18 horas)  e seu término ás 19:45 Horas. Estudem, tragam seus cadernos para realizar a consulta as fórmulas, exercícios resolvidos e outros detalhes da teoria. Repassem aos colegas que não acessam blog essa informação.

OBS: Esta mensagem está aqui no BLOG e foi envia via email da turma criado no inicio das aulas

Cordialmente

Luiz Fernando 

SEMANA 7 ATIVIDADE 9

Usando uma corda como exemplo, a velocidade de propagação de uma onda é proporcional à raiz quadrada da tensão e inversamente proporcional à raiz quadrada da densidade. Ou seja, aumentando a tensão, aumenta-se a velocidade da propagação e aumentando-se a densidade da corda, a velocidade diminui.

Para uma corda, a velocidade de propagação é dada por:

            

VELOCIDADE DE UMA ONDA/ EQUAÇÃO DE UMA ONDA/ ONDA ESTACIONÁRIA

VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO

A velocidade da propagação da onda depende de duas características do meio:

• Densidade: refere-se à quantidade de massa existente em uma porção unitária do meio. É medida em kg/m, kg/m², ou kg/m³. 
• Elasticidade: toda vez que uma parte do meio é deslocada de sua posição de equilíbrio ou repouso por um agente externo, surge uma força que tende a trazer essa parte para a posição inicial.

Em uma superfície, se o meio é homogêneo e a velocidade de propagação é igual em todas as direções, as ondas serão circulares e suas frentes de onda estarão separadas por um comprimento de onda (). 


                                            

Supondo o meio homogêneo, a onda se propaga nele com velocidade constante, dada por

V = S/t.

Mas, observe que, quando S = 1λ, t = T, pois o período T é o tempo que a onda demora para percorrer um comprimento de onda (1λ).

V = S/t    

V = λ/T    

V = λ/(1/f)    

V = λ.f (essa equação é chamada equação fundamental da ondulatória).

ONDA ESTACIONÁRIAS 

Na situação onde duas ondas periódicas de frequências, comprimentos de onda e amplitude iguais, propagando-se em sentidos contrários, superpõem-se em um dado meio, verifica-se formar uma figura de interferência chamada de onda estacionária. De fato, não se trata de uma onda, na acepção normal do termo, todavia de um singular padrão de interferência.

Na situação mais simples desse tipo de interferência é o que ocorre em uma corda esticada, na qual as ondas produzidas em uma das extremidades superpõem-se às ondas refletidas na extremidade oposta. Os pontos do meio no qual ela é estabelecida oscilam em MHS, com amplitudes que dependem da posição do ponto considerado.

Nos pontos de interferência construtiva (V), denominados ventres ou pontos ventrais, a amplitude de oscilação é máxima, correspondendo ao dobro da amplitude de cada onda constituinte.

ATIVIDADE 9 

Veja os vídeos abaixo e a seguir execute as atividades solicitadas

                                         

                                        

Com base nos vídeos anteriores e os conhecimentos sobre velocidade de uma onda e ondas estacionárias, responda:a)  Nas construções vistas nos vídeos o que gerou a movimentação ( vibração ou "balançar") destas construções? b) Como você explica (usando as ferramentas teóricas dadas pela teoria ondulatória) o sistema usado para minimizar os efeitos de vibração nas edificações?c) Se você fosse o engenheiro responsável pelo projeto de construção do novo prédio ao lado daquele que tem nos seus apartamentos piscinas em cada andar, como criar mecanismos que evitem o transbordamento da água das piscinas mesmo ocorrendo as vibrações?

SEMANA 6 EXPERIMENTO SOBRE ACÚSTICA

Bom dia alunos de Física Intermediária

Nessa postagem vou explicar qual objetivo desse experimento e explicar como realizar sua execução

Em primeiro lugar quero relembrar a função do experimento. O experimento serve de norte para nossas aulas, pois nosso conteúdo esta sendo desenvolvido para resolver um problema central. Na segunda parte do conteúdo para NPC o centro agora é tema ONDAS então elegemos o experimento INSTRUMENTO MUSICAL como objeto a ser desenvolvido como ponte para compreensão dos tópicos estudados.  Abaixo vou explicar rapidamente um pouco sobre a física envolvida no experimento. 

I DESCRIÇÃO SOBRE A FÍSICA DOS INSTRUMENTOS MUSICAIS

Compreende-se que toda onda sonora é de natureza mecânica longitudinal. Esta onda terá velocidade, frequência e comprimento de onda ligado ao meio onde ela se propaga O som pode ser modelado como uma soma de ondas harmônicas de amplitudes conhecidas A representação dessa soma de ondas harmônicas é modelada no teorema do matemático Jean-Baptiste Joseph Fourier (1768-1830). Em seu teorema relaciona Fourier uma série com somatório de senos e cossenos onde uma onda completa é escrita pelo somatório das ondas harmônicas de amplitude b_n e sua fase δ_n (NUSSENZVEIG, 1981). Estes  b_n e δ_n da equação a seguir tem os valores dos coefientes que geram a solução da equação da onda sonora_. Na transformada de Fourier temos a amplitude de cada onda harmônica e as frequências associadas a elas. O timbre é uma grandeza relativa à presença de frequências dos harmônicos que compõe aquela onda sonora (OLIVEIRA, 2004).

             

                               Figura 1  Equações com os coeficientes de Fourier 

                                     

A acústica é o estudo das ondas mecânicas que se propagam em um meio material estão compreendidas na faixa de frequência entre 20 e 20000 Hz (NUSSENZVEIG, 1981). Para cada geometria de determinado instrumento teremos uma relação de frequências e timbres que irão ser característicos do mesmo como se observa na figura 2.

 

                                Figura 2 Frequências e timbres característicos por tipo de instrumento.                                                                  Fonte: http://www.monolitonimbus.com.br/resumao-de-musica-classica/ 

II A FÍSICA DOS TUBOS SONOROS 

Os tubos recebem a designação de  abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada.

As vibrações das colunas gasosas devem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura com o som refletido na outra extremidade do tubo.

Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).

TUBOS ABERTOS 

Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

Figura 3 Harmônicos tubo aberto

 As formas de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

E a frequência dos harmônicos será dada por:

Como n não tem restrições, no tubo aberto, obtêm-se frequências naturais de todos os harmônicos.

TUBOS FECHADOS

Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

Figura 4 Harmônicos tubo fechado

As formas de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

E a frequência dos harmônicos deverá ser dada por:

Em um tubo fechado, obtêm-se somente frequências naturais dos harmônicos ímpares

III O XILOFONE COM GARRAFAS

O Xilofone era um instrumento originalmente feito de paletas de maneira para serem percutidas.  Sugere-se que o mesmo seja a montado usando um conjunto de garrafas ou copo para serem preenchidos de líquido. Existe uma relação entre o som extraído ao se percutir o copo ou garrafa e a quantidade de líquido. 

MATERIAIS PARA CONSTRUIR EXPERIMENTO

- 7 garrafas de bebida com alturas de 15 a 20 cm (qualquer objeto de vidro de geometria cilíndrica regulas);

- Objeto rígido para percutir nos copos;

- Líquido colorido ( água + anilina );

- Régua;

- Afinador CifraClub (programa celular ou aparelho eletrônico)

O experimento consiste em encher as garrafas e anotar o valor da altura do liquido dentro dela conhecer para relacionar o som com quantidade de liquido. O valor da altura do espaço vazio servirá de referência no cálculo da frequência esperada para esta garrafa. Primeiro calcule a velocidade do som com a equação a seguir através da temperatura do ar (caso não saiba use valor de site meteorológico com informações locais).  Com a velocidade do som e o tamanho da altura do liquido na garrafa padrão pode-se calcular com a outra equação a seguir as frequências esperadas ao se percutir som na garrafa. Nessa atividade a frequência padrão utilizada é o valor da frequência da garrafa que representa a nota Dó.

                                   

Sendo n = número do harmônico, v = velocidade do som, L = tamanho da coluna vazia dentro da garrafa.

- Depois de obter o valor da frequência da garrafa Dó use-o para obter os outros valores de frequência da escala conforme mostrado na figura 5.

- Com os valores de frequências calculados retorne na equação que relaciona frequência e  o tamanho do tubo e então  encontre os valores de L (altura parte vazia da garrafa) para cada garrafa que representa uma nota musical.

- Como foi sugestionado utilize a garrafa referência para obter o valor de f = 340 Hz (frequência fundamental da nota Dó). Para tal a altura da parte vazia na garrafa deve ser de L_dó = 25 cm.

- Despeje o liquido nas garrafas até que a altura atinja o valor calculado pela equação anterior (sobrar valor L dentro da garrafa). 

- Coloque as garrafas alinhadas na ordem da escala de 7 notas usada neste material conforme figura 6. 

                                               

        Figura 5 Escala pitagórica. Relação entre as frequências de cada nota musical                             Fonte: http://www2.eca.usp.br/prof/iazzetta/tutor/acustica/escalas/pitagorica.html  

Figura 6  Garrafas do xilofone alinhadas 

                                                                                                                                                                                 

 - Execute a calibração do valor da frequência para cada garrafa usando o sugerido afinador.

- Para fazer a calibragem basta ligar o aplicativo e aproximar o microfone da parte aberta da garrafa (sem encostar o microfone).

- Depois da calibração o instrumento pode ser tocado percutindo a vara nas garrafas.

ATIVIDADE PRÁTICA COM INSTRUMENTO MUSICAL

- Após calibrar instrumento toque alguma melodia simples (use alguma melodia cifrada de poucas notas) de preferência que possa fazer relação como poderia ser tocada essa melodia com outro instrumento (de percussão ou corda). Grave vídeo pequeno ( mais ou menos 5 minutos).  

DISCUSSÃO SOBRE EXPERIMENTO 

1- No xilofone ou em outro instrumento de corda ou percussão como caracterizar as notas graves ou agudas ( use a característica deste construído para tecer seus comentários) 

2- A garrafa ao ser percutida forneceu a nota esperada no calculo? Se não ocorreu diga as possíveis causas.

3- A calibragem das garrafas foi boa? Diga formas de melhorar a calibragem.

4- É possível estabelecer relação da nota musical no xilofone com nota em outro instrumento? Explique usando elementos do instrumento construído.

SEMANA 5 NOTAS DA NTI

Boa Tarde alunos de Física Intermediária

Esta postagem está com as notas "provisórias" da NTI. Ainda precisa ser lançado o 0,5 que cada aluno perfaz ou não na nota da prova com respeito aos trabalhos em sala e experimento do BARCO A VAPOR. Não se esqueçam de levar para aula seus caderno com as assinaturas e a folha com o relatório do experimento ( lembrando que a apresentação do experimento pode ser em vídeo ou link de vídeo no YouTube e similares). Segue a lista com as notas seguir: 

1810898007     9,0

18408041006   5,5

1810898004     8,0

18208040003   3,5

1810840008     5,7

1810899013     7,0 

1810899018     9,0

18208099001   9,5

18108980001   7,7 

18408098001   7,0

18408041054   1,0

1890889138      5,5

1890889071      9,0

18208099002    1,5

1890889143      2,5

18908898131    6,9

1890889098      9,5

1810899009      6,2

1890889095      8,0

18208099004    8,2

1890889149      7,5

1810899007      8,5

1810899011      7,7

18208099007    9,0

18408041067    7,7

18408041049    4,7

18408041071    5,8

18208098006    9,5

18408041082    8,5

18208090006    9,1

1810840004      7,7

18208040101    9,0

1790999098      6,0

18108998098    6,0

18108998004    5,3

18408041010    4,8

1890889117      9,1

18208098004    6,5

1810899006      7,0

1810899003      4,5

1890889116      8,0

1710899030      5,5

1890889100      1,0

1810898002      8,5 

1890889069      8,5

18408041035     4,7

18408041025     9,5

1810441003      6,4

 

OBS: Caso sua nota não conste, verifique se sua matricula está na relação ou se existe alguma matricula digitada incorretamente. Me enviem mensagem sinalizando alguma falha. 

Até horário da aula

Um abraço

       

  

 

SEMANA 6 ATIVIDADE 8

ONDAS

DEFINIÇÕES BÁSICAS

Uma onda é um movimento causado por uma perturbação que se propaga através de um meio qualquer. Um exemplo de onda é percebido ao ser jogada uma pedra em um lago de águas calmas, onde o impacto causará uma perturbação na água, fazendo com essa perturbações circulares a partir ponto que a pedra tocou a água. 

Figura 7: Onda em duas dimensões se propagando na água Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao2.php

CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS 

Conforme sua natureza as ondas são classificadas em:

• Ondas Mecânicas: são ondas que necessitam de um meio material para se propagar, ou seja, sua propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e depende da elasticidade do meio. Por isto não é capaz de propagar-se no vácuo. Alguns exemplos são os que acontecem em molas e cordas, sons e em superfícies de líquidos.
• Ondas Eletromagnéticas: são ondas geradas por cargas elétricas oscilantes e sua propagação não depende do meio em que se encontram, podendo propagar-se no vácuo e em determinados meios materiais. Alguns exemplos são as ondas de rádio, de radar, os raios x e as microondas.

Todas as ondas eletromagnéticas tem em comum a sua velocidade de propagação no vácuo, próxima a 300000km/s, que é equivalente a 1080000000km/h.

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

• Unidimensionais: que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas;
• Bidimensionais: são aquelas que se propagam por uma superfície, como as água em um lago quando se joga uma pedra;
• Tridimensionais: são capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz e o som.

 Quanto à direção da vibração as ondas podem ser classificadas como:

• Transversais: são as que são causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda, como, por exemplo, em uma corda:

Figura 8: Propagação do pulso direção de vibração. Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao2.php

• Longitudinais: são ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação, como as ondas sonoras.

 Uma onda é formada por alguns componentes básicos que são:

Figura 9: Crista e vale de um fenômeno o. Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao2.php

Onde:

- A a amplitude da onda.

- É denominado comprimento da onda, e expresso pela letra grega lambida (λ), a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.

- Chamamos período da onda (T) o tempo decorrido até que duas cristas ou dois vales consecutivos passem por um ponto e frequência da onda (f) o número de cristas ou vales consecutivos que passam por um mesmo ponto, em uma determinada unidade de tempo.

Portanto, o período e a frequência são relacionados por:

A unidade internacionalmente utilizada para a frequência é Hertz (Hz) sendo que 1Hz equivale à passagem de uma crista ou de um vale em 1 segundo.

Para o estudo de ondas bidimensionais e tridimensionais são necessários os conceitos de:

• frente de onda: é a fronteira da região ainda não atingida pela onda com a região já atingida;
• raio de onda: é possível definir como o raio de onda a linha que parte da fonte e é perpendicular às frentes de onda, indicando a direção e o sentido de propagação.

Figura 10: Propagação do pulso frente de onda e raio de propagação. Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/classificacao2.php

A seguir temos um vídeo sobre os FENÔMENOS ONDULATÓRIOS:

Atividade 8

Após assistir o vídeo responda as perguntas as leve até professor para pedir o visto:

a) Explique como se forma a onda estacionária.

b) O que são os ventres e os nós segundo a explicação dada no vídeo?

c) Qual relação existe entre a frequência ( vibração) da mola e a formação de nós e ventres?

BONS ESTUDOS !!!!