Ondas Estacionárias e Harmônicos

Trago aqui alguns vídeos sobre ondas estacionárias e ondas se propagando em cordas, gerando harmônicos. Infelizmente, achei somente vídeos interessantes em inglês, portanto tentarei orientá-los no que se observa.


1º Vídeo

Neste vídeo do Dr. James Dann (Ph.D. em Física de Partículas e professor de ciências  em uma escola no estado da Califórnia –  EUA, de acordo com seu LinkedIn), observamos um aparato experimental composto basicamente de um motor que eleva e desce uma corda tensa amarrada nas extremidades, gerando uma vibração. Essa vibração gera uma onda que, por reflexão, volta na corda, criando uma onda estacionária. Podemos observar os seguintes pontos interessantes no vídeo:

  • Em 1:00 vemos um 2º Harmônico sendo formando
  • É dito que a frequência fundamental é de 8,5 Hz (ou RPMs… Não está claro a unidade de medida).
  • Diz, conforme aprendemos, que o 2º harmônico é 2x o 1º, o 3º 3x e assim por diante.
  • Em 2:16 vemos um 1º Harmônico sendo formado.
  • Em 2:53 vemos em 3º Harmônico sendo formado.
  • Em 3:46 vemos o 6º Harmônico sendo formado.

2º Vídeo

Esse vídeo busca ilustrar ondas estacionárias num ambiente “Bidimensional”. Vemos basicamente ondas criando ventres na água, não tão rápido como numa corda, mas igualmente interessante. Não consegui descobrir de qual universidade é esse tanque, mas assim que achar, atualizarei esse post. Traduzo a seguir parte da descrição do vídeo: Uma onda é feita enviando um grupo de ondas ao longo de um reservatório de encontro com uma parede fixa. A onda refletida é sobreposta as ondas incidentes duplicando a amplitude. À medida que a máquina de onda transmite mais energia para o sistema, há aumentos de amplitude. As ondas são sustentadas pela gravidade e pela força hidrostática e dissipada pela viscosidade do fluido (as forças de atrito contra a parede são desprezíveis).


3º Vídeo

O último vídeo é uma réplica gravado de forma mais amadora (provavelmente em alguma convenção ou museu), onde vemos diversos harmônicos sendo criados sucessivamente a medida que a frequência diminui. Uma curiosidade é que o motor gira a corda ao invés de movimentá-la de cima para baixo, criando o mesmo efeito.

FONTES: