O que é Onda progressiva, celeridade? — Física

Definição 5.5 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 5 — Propagação de sinais: ondas progressivas e estacionárias

Um sinal $s(x, t)$ definido ao longo de um eixo é uma onda progressiva que se move no sentido $+x$ com celeridade $c$ se

s(x, t) = f\!\left(t - \frac{x}{c}\right) = F(x - ct)

para alguma função $f$ (ou $F$ ): a forma é transportada sem deformação, deslocada de $c\,\Delta t$ no tempo $\Delta t$ . Uma onda que se move para $-x$ é $g(t + x/c)$ . Um meio em que toda forma se propaga sem deformação com o mesmo $c$ é não dispersivo.

A dupla periodicidade de uma onda progressiva senoidal: um instantâneo a tempo fixo se repete a cada comprimento de onda e desliza com velocidade c; o sinal num ponto fixo se repete a cada período T, com = cT. — A dupla periodicidade de uma onda progressiva senoidal: um instantâneo a tempo fixo se repete a cada comprimento de onda $\lambda$ e desliza com velocidade $c$ ; o sinal num ponto fixo se repete a cada período $T$ , com $\lambda = cT$ .

Exemplos

Exemplo 5.7 (Celeridades)

O som no ar, $340\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ : um trovão $3\,\mathrm{s}$ depois do clarão põe a descarga a $1\,\mathrm{km}$ . O som na água, $1500\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; no aço, $5000\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . Ondas transversais numa corda de tensão $F$ e massa por unidade de comprimento $\mu$ : $c = \sqrt{F/\mu}$ , como a análise dimensional previu (Exercício 1.5) — $140\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ para uma corda de violão. A luz no vácuo, $c = 3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; no vidro, $c/n$ . A celeridade é uma propriedade do meio, não da fonte: um sussurro e um grito chegam juntos.

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Exemplos

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