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Ciências – Grade 10 · Unidade 6: Ondas

Reflexão, refração e som

Explique a reflexão, a refração e como o ultrassom e as ondas sísmicas revelam estruturas ocultas.

As ondas podem ser refletidas, refratadas, transmitidas ou absorvidas em uma fronteira. A refração acontece porque a onda muda de velocidade ao entrar em outro meio; se ela atinge a fronteira em ângulo, muda de direção. A luz desacelera ao entrar no vidro e se curva em direção à normal; ao sair do vidro ela acelera e se curva para longe da normal. Cada cor é refratada em uma medida ligeiramente diferente, por isso um prisma espalha a luz branca em um espectro.

As ondas sonoras são longitudinais; o ouvido humano escuta de cerca de 20 Hz a 20 kHz. O ultrassom (acima de 20 kHz) é refletido em parte nas fronteiras entre tecidos, então o tempo dos ecos forma uma imagem para exames médicos e encontra falhas em metais. As ondas sísmicas P são longitudinais e atravessam sólidos e líquidos; as ondas S são transversais e não atravessam líquidos. A zona de sombra das ondas S é prova de que o núcleo externo da Terra é líquido.

Exemplo resolvido

Um pulso de ultrassom volta de uma fronteira após 0.0002 s. A velocidade dele no tecido é 1500 m/s. Qual é a profundidade da fronteira?

  1. Distância = velocidade × tempo = 1500 × 0.0002 = 0.3 m.
  2. Isso é a ida e a volta.

Resposta:Profundidade = 0.15 m (15 cm).

Palavras-chave

refração
mudança de direção causada por mudança de velocidade
normal
linha a 90° da fronteira
ultrassom
som acima de 20 kHz
ondas P e S
ondas sísmicas longitudinais e transversais
Praticar

Perguntas novas a cada vez.

Com referência ao NGSS: HS-PS4-1