Síntese
Descrição do comportamento resultante numa dada região do espaço e em função do tempo, quando duas ondas se propagam nos mesmos pontos ao mesmo tempo, no mesmo sentido ou em sentidos opostos.
Análise das características do fenómeno de sobreposição de ondas, imprescindível a situações físicas mais complexas como a interferência e a difracção.
Palavras-chave
- princípio da sobreposição
- interferência construtiva
- interferência destrutiva
- onda estacionária
- nodo
- batimentos
Objectivos de aprendizagem
A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:
- Definir o Princípio da Sobreposição;
- Caracterizar o modo de formação de uma onda estacionária;
- Distinguir os conceitos: modos normais, nodos e frequência fundamental;
- Identificar batimentos e compreender como se formam.
Pré-requisitos
Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:
Sobreposição de duas ondas iguais com diferença de fase não nula
Se em vez de uma tivermos, no mesmo ponto do espaço, duas ou mais ondas em simultâneo, como será a onda resultante?
Na verdade, quando temos mais do que uma onda num mesmo meio, temos de ter em conta que elas se irão sobrepor.
Princípio da Sobreposição
Soma dos valores correspondentes a um determinado ponto no espaço e no tempo, de cada uma das ondas individuais.
Vamos imaginar que temos duas ondas sinusoidais, cujo comportamento é descrito por uma função de onda.
Assim, temos para a onda 1
e para a onda 2 vamos supor que a única diferença em relação à primeira é uma diferença de fase φ e que tanto o comprimento de onda como a frequência se mantêm iguais:
Aplicando o Princípio da sobreposição a estas ondas obtemos:
Das propriedades trigonométricas sabemos que:
(1)
Para o nosso caso temos então
A função de onda para a sobreposição de duas ondas iguais com uma diferença de fase φ é
Para comentar tem de estar registado no portal.