Propagação das deformações das cordas

OBJETIVO DA EXPERIÊNCIA

O principal objetivo desta atividade consiste em estudar a propagação de uma deformação numa corda.

MATERIAIS NECESSÁRIOS

• Corda grossa(4 a 5 m)
• Fio (2 m)

INSTRUÇÕES PARA REALIZAR A EXPERIÊNCIA

Passo 1

Dois operadores seguram a corda grossa pelas extremidades, convenientemente tensada. Um deles dá uma sacudidela lateral, como se manejasse um chicote, movendo apenas a mão para a direito e voltando à posição anterior. Convém ter a outra mão apoiada como suporte.

É formada uma espécie de semionda isolada que podemos chamar deformação, sinal ou pulsação. Se verá que esta deformação se propaga ao longo da corda e a um dos lados da mesma sem mudar de forma e com uma velocidade tanto maior quanto maior seja a tensão que se dá à corda.

Passo 2

Se ambos os operadores produzem deformações, estas propagam-se em sentidos contrários, cruzam-se em um ponto M y seguem o seu caminho sem se perturbarem, ou seja, sem nenhuma alteração na sua forma nem na sua velocidade. Esta notável particularidade é comum a todas as ondas.

Para entender como é possível, basta desenhar as duas deformações nas posições sucessivas enquanto se cruzam. Somando as ordenações respetivas resulta a curva que a corda forma la corda a cada instante (Fig. 1), já que cada ponto do mesmo cria o movimento resultante devido a cada deformação separadamente.

Passo 3

Já se terá observado nas experiências anteriores a reflexão das deformações. Para manter bem fixo o extremo da corda convém atá-lo a um suporte fixo, como a perna de una mesa. No outro extremo dá-se uma sacudidela lateral rápida e forte, e a deformação ou sinal chega ao extremo fixo e volte refletida. Neste caso ver-se-á que se o sinal incidente seguia pela esquerda da corda, o sinal reflexo volta pela direita, ou seja, invertido. (Fig. 2).

Passo 4

Repetir a experiência, mas agora atar o extremo da corda à mesa por um fio de dois ou mais metros. Este extremo vai então ficar livre para poder vibrar quando chega ao sinal incidente, o qual também se reflete, mas voltando agora pelo mesmo lado por onde chegou o sinal incidente. Não existe inversão, neste caso. (Fig. 3).

CONSEQUÊNCIAS E SUGESTÕES

Estudar estes fenómenos nas ondas produzidas num estanque.

VIDEO DA EXPERIÊNCIA