AlfaconnectionBy Lucien Silvano Alhanati
Alfaconnection
By Lucien Silvano Alhanati
Física
Ondas OND
Pulsos e ondas OND01
Fenômenos básicos OND0104
Análise bidimensional da reflexão de uma frente de onda retilínea. OND010401
| Chamamos de reflexão de uma onda
ao retorno da onda ao meio de origem após incidir sobre uma
superfície.
Consideremos uma frente de onda incidente numa
superfície refletora.
O ângulo i é o ângulo de incidência da onda e o ângulo r é o ângulo de reflexão da onda. Conclusão:
Observação importante: A demonstração e a conclusão são válidas para ondas mecânicas e eletromagnéticas. |
Análise bidimensional da refração de uma frente de onda retilínea. OND010402
| Chamamos de refração de uma onda
à mudança da sua direção de propagação quando ele atravessa a
superfície de separação de dois meios diferentes.
Consideremos uma frente de onda incidente numa
superfície refratora. AC = V1.t Sabemos que (consulta OND010303) a direção de propagação é sempre perpendicular à frente de onda e conseqüentemente estão formados na figura dois triângulos retângulos ACD e ABD com a hipotenusa AD comum. e com os catetos AC e BD proporcionais às velocidades de propagação V1 e V2. No triângulo ABD >>> BD = AD.sen i e como BD = V1.t
então AD.sen i = V1.t
Os ângulos i da
figura são iguais (lados respectivamente perpendiculares) da mesma
maneira que os ângulos r.
Conclusão:
Observação importante: A demonstração e a conclusão são válidas para ondas mecânicas e eletromagnéticas. |
O que se entende por refringência de um meio. OND010403
| A refringência de um meio é a capacidade de um meio de
aproximar a direção de propagação da onda da normal à superfície
refratora.
Um meio é tão mais
refringente quanto
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A ocorrência de refração implica na ocorrência da reflexão? OND010404
| Sim. Quando uma onda se refrata ela também se reflete,
acarretando uma bipartição energética. A relação entre as energias refratada e refletida varia com o ângulo de incidência da onda sobre a superfície que separa os dois meios.
Um aumento no ângulo de incidência acarreta uma redução da energia refratada e um aumento da energia refletida. |
O que se entende por reflexão total? OND010405
| Quando a onda passa de um meio mais refringente para um
menos refringente ela se afasta da normal. Aumentando o ângulo de incidência aumenta o de refração e este atinge 90o antes do ângulo de incidência. O ângulo de incidência que corresponde a um de refração de 90o é denominado de ângulo limite. Quando a incidência se faz com ângulos superiores ao ângulo limite não há mais refração e a onda é totalmente refletida, ocorre a reflexão total.
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O que é o sonar? OND010406
| O sonar é um dispositivo utilizado para localizar corpos
submersos baseado na reflexão de ondas mecânicas em propagação na
água. O sonar é usado pelos navios de guerra de superfície para localizar submarinos e pelos navios pesqueiros para localizar cardumes de peixes.
O operador do sonar do navio de superfície ao comparar a onda refletida nos corpos submersos com a onda emitida determina a localização do corpo submerso e a sua velocidade de deslocamento. |
Como a refração das ondas limita o alcance do sonar? OND010407
| As ondas emitidas pelo sonar se refratam nas várias
camadas da água do mar reduzindo o alcance, como mostra a figura.
A refração das ondas emitidas pelo sonar é mais intensa nas
regiões em que a variação das características da água do mar é
mais acentuada. |
O que é altura aparente de um astro? OND010408
| Denominamos de altura de um astro ao ângulo a
mostrado na figura
A refração das ondas luminosas (ondas eletromagnéticas)
nas várias camadas atmosféricas dão a um observador uma posição
aparente de um astro.
Quando estamos observando um alvorecer com o Sol na linha
do horizonte devemos saber que o nascer geográfico do Sol ainda está por
ocorrer, uma vez que o Sol ainda está abaixo da linha do horizonte. |
Como a reflexão total das ondas de rádio amplia o alcance de uma transmissão? OND010409
| Consideremos uma estação transmissora T
de ondas de rádio e dois receptores R1
e R2. O receptor R1 recebe diretamente as ondas emitidas pelo transmissor e o receptor R2 recebe as ondas emitidas após a refração e a reflexão nas várias camadas atmosféricas. No exemplo mostrado na figura o alcance na propagação até R1 é 100 km e o alcance na propagação até R2 é 10 vezes maior, isto é, 1000 km.
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O que é e quando ocorre o fenômeno conhecido como "pista molhada"? OND010410
| Quando olhamos, nos dias muito quentes, para pavimentos
muito aquecidos pelo Sol, temos a visão de poças de água em
movimento. É o fenômeno de "pista molhada". As camadas de ar em contacto com a pavimentação ficam muito aquecidas. As camadas mais próximas do pavimento têm temperatura mais elevada, menor densidade e portanto menor refringência. A luz proveniente do ambiente sofre refração e reflexão total como mostra a figura. As camadas de ar quente estão em movimento ascendente devido à sua menor densidade. O observador ao receber esta luz percebe uma imagem do céu em movimento ondulatório semelhante à da superfície da água em movimento.
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Defasagem nas ondas eletromagnéticas refletidas e transmitidas numa superfície de separação de dois meios diferentes. OND010411
| As ondas eletromagnéticas como as ondas mecânicas podem
sofrer defasagem quando se refletem em superfícies de separação de
dois meios diferentes.
O quadro abaixo resume o comportamento da onda eletromagnética na reflexão e transmissão em função das velocidades V1 e V2 de propagação da ondas nos meios 1 e 2 respectivamente.
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