Quais as principais diferenças entre a velocidade de propagação de uma onda e a velocidade das partículas?

Passo 1

Vamos lá! A questão pede para gente entender as principais diferenças entre a velocidade de propagação de uma onda e a velocidade das partículas que compõem o meio onde a onda está passando. Vamos precisar entender um pouco sobre o que é uma onda e como as partículas do meio se comportam quando uma onda passa por elas.

Passo 2

Primeiro, velocidade de propagação da onda. Essa é a velocidade com que a própria onda se move através de um meio. Pense em quando você joga uma pedra na água: as ondas se espalham para fora a uma certa velocidade. Essa velocidade depende de fatores como o tipo de meio (água, ar, etc.) e as características da onda (como sua frequência e comprimento).

Passo 3

Agora, vamos falar sobre a velocidade das partículas. Quando uma onda passa por um meio, as partículas desse meio (como as moléculas de água) não viajam com a onda. Em vez disso, elas vibram ou se movem localmente em torno de suas posições de equilíbrio. A velocidade com que cada partícula se move durante essa oscilação é a velocidade das partículas.

Passo 4

A grande diferença aqui é que a velocidade de propagação da onda refere-se ao movimento da energia ou da perturbação da onda através do meio, enquanto a velocidade das partículas refere-se ao movimento real das partículas que compõem o meio. Basicamente, a onda está “carregando” energia de um lugar para outro, mas as partículas apenas estão se movendo de um jeito oscilatório e não estão se deslocando junto com a onda.

Resposta

A velocidade de propagação de uma onda é a velocidade com que a energia ou a perturbação da onda se move através do meio, sendo geralmente constante para um dado meio. Já a velocidade das partículas refere-se à velocidade com que as partículas do meio oscilam localmente enquanto a onda passa, sem mover-se significativamente na direção da onda. Portanto, enquanto a onda transporta energia à distância com sua velocidade de propagação, as partículas apenas vibram no lugar com uma velocidade menor e dependente da amplitude e frequência da onda.

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í
onde é a massa e v é o vetor velocidade da partícula. Sabe-se que Newton expressou sua segunda lei originalmente em termos do momento:
Em forma de equação isso significa o seguinte:
Utilize seus conhecimentos de Física e Cálculo Diferencial e Integral e prove que a Lei de Newton conforme aprendeu anteriormente
(segunda lei de Newton). é um caso particular da primeira equação, válido apenas para situações onde a massa da partícula é constante.
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b) Mover sua mão mais lentamente, mais ainda somente para cima e para baixo, uma vez pelo mesmo deslocamento.
c) Mover sua mão uma distância maior para cima e para baixo durante o mesmo tempo.
d) Mover sua mão uma distância menor para cima e para baixo durante o mesmo tempo.
e) Usar uma corda mais pesada, do mesmo comprimento e sob a mesma tensão.
f) Usar uma corda mais leve, do mesmo comprimento e sob a mesma tensão.
g) Usar uma corda de mesma densidade linear de massa, mas sob tensão diminuída.
h) Usar uma corda da mesma densidade linear de massa, mas sob tensão aumenta.