3B Scientific Water Wave Channel - Manual (Page 33)

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4. Exemplos de experiências
4.1 Criação de uma onda não periódica
• Primeiro, ajustar um movimento de fase
idêntica para os dois excitadores.
• Inserir o absorvedor no final da parte em I do
canal para ondas na água.
• Ligar o motor durante aproximadamente 1 s.
Surge uma curta onda que se propaga pelo canal
para ondas na água (fig. 2).
4.2 Criação de uma onda periódica
• Ligar o motor por um período mais longo.
Surge uma onda periódica que se propaga do
excitador até o final do canal em I
4.3 Comprovação de que ondas transpor-tam
energia mas nenhuma matéria
• Fixar em diferentes pontos ambas bolas
flutuantes com seus fios nas paredes do canal
para ondas no meio da parte em I do canal.
• Ligar o motor por um curto espaço de tempo.
Quando as bolas são atingidas pelas ondas, elas se
movem ritmicamente como as partículas de água
para baixo e para cima. Após a passagem da onda,
as bolas continuam no mesmo lugar.
4.4 Determinação da velocidade de fase de uma
onda
• Com o motor ligado, medir o tempo que uma
onda individual precisa para chegar do ponto de
origem do canal em I até o absorvedor.
A velocidade é o quociente do percurso e com o
tempo.
4.5 Relação entre a freqüência e o com-
primento de onda
• Primeiro, acionar o motor com uma tensão
reduzida.
• Determinar o comprimento de onda.
• Logo, aumentar a freqüência do motor e
determinar novamente o comprimento de
onda.
• Repetir a experiência com um número de
rotação do motor maior.
Quanto maior for a freqüência, menor será o
comprimento de onda.
4.6 Reflexão da onda de água
• Retirar o absorvedor secundário no final do
canal em forma de I.
• Ligar o excitador de ondas durante
aproximadamente 1 s.
Surge um curto grupo de ondas que se move para o
final do canal em I. lá, este é refletido e retorna em
direção ao excitador de ondas.
4.7 Velocidade de fase e velocidade de grupo
• Ligar o excitador de ondas por
aproximadamente 2 s.
É claramente visível como as ondas individuais se
dirigem com maior velocidade ao final do canal em
I e retornam após a reflexão ao excitador de ondas
como grupo de ondas completo.
4.8 Ondas estacionárias
• Ligar o motor.
A onda é refletida no final do canal em I. A onda
refletida se superpõe à onda que chega. Surge uma
onda estacionária. Alterando levemente o número
de rotações do motor pode-se criar uma imagem
convincente de uma onda estacionária.
4.9 Superposição de ondas de fase idên-tica
• Voltar a colocar o absorvedor de ondas na
parte posterior do canal em I.
• Ligar o motor.
• Primeiro, fechar a saída de um dos canais
parciais com o perfil de isolamento.
• Depois que a onda entrar no canal em I,
determinar a sua amplitude (fig. 3).
• Depois, liberar novamente o segundo canal e
determinar de novo a amplitude no mesmo
ponto.
Ela é agora maior do que no primeiro caso num
fator
√2 (fig. 4).
4.10 Superposição das ondas com uma com uma
defasagem de 1/2
• Girar um cilindro do excitador de ondas de
modo que os excitadores se movam em
movimento contrário.
• Colocar a placa de separação na área de
passagem do canal em V ao canal em I.
• Ligar o motor.
É fácil reconhecer a situação de defasagem de
ambas ondas parciais na região da placa de
separação. Atingindo a parte em I do canal que não
está separada, as duas ondas se encontram e
desaparecem (fig. 1).
O fato que se formem ondas estacionárias na área
do canal com a placa de separação é devido à
reflexão das ondas parciais atrás da placa de
separação. Se o motor for ligado por um curto
tempo, então é visível como ambas ondas parciais
se movem até o ponto de superposição. Lá, elas são
refletidas em ambos canais.