Laboratório da mola: ondas transversais e longitudinais

Um jogo de simulação educativo. Preveja para que lado se move uma espira pintada quando você sacode uma mola maluca de lado ou a empurra e puxa, a distância entre as compressões e a velocidade delas; depois veja a mola de cima, em câmera lenta.

Transversais e longitudinaisMola maluca

LABORATÓRIO DA MOLA

Sacudida de lado

Pronto
Ative o JavaScript para mandar ondas pela mola. As instruções e o exemplo resolvido continuam legíveis.
MolaEspira pintadaSua previsãoRégua, mão e frente de onda
Ondasv = f·λ

Tempo

0.00 s

t

Frequência

— Hz

f

Velocidade da onda

— m/s

v

Comprimento de onda

— m

λ

Deslocamento da espira

— cm

u

Preveja antes de começar

Digite a sua previsão para preparar tudo. Começar fica desativado até haver uma resposta.

Preveja como a mola se move.

Pontuação da missão—

Cada resposta precisa estar dentro de 2 %: cada uma vale 100 pontos. Acertar no primeiro teste dá mais 50. Um teste conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Laboratório da mola

  1. Escolha um teste: ↕ é sacudir de lado, ↔ é empurrar e puxar. Leia os números do cartão.
  2. Pense para que lado as espiras se movem e use v = f·λ para distâncias e velocidades.
  3. Digite a sua previsão e toque em Começar. A mola se move à metade da velocidade.
  4. Compare a linha laranja com o caminho branco da espira à direita, ou as marcas e o ponto laranja com as compressões.

Ondas transversais e longitudinais

Em toda onda algo viaja enquanto o material só se move em volta do seu lugar. O que muda é a direção desse movimento. Numa onda transversal o material se move de través em relação à direção da onda: uma mola ou corda sacudida de lado, as ondinhas na água e as ondas S de um terremoto. Numa onda longitudinal ele vai e volta na direção da onda: uma mola empurrada e puxada, o som no ar, onde as moléculas se juntam em compressões e se afastam em rarefações, e as ondas P de um terremoto. As duas obedecem a v = f·λ. Numa onda longitudinal, o comprimento de onda é a distância de uma compressão até a seguinte. Uma mola maluca é ideal para ver as duas, porque dá para mandar qualquer uma pela mesma mola e acompanhar uma única espira pintada: ela se move de través numa, ao longo na outra, e em nenhuma viaja com a onda.

Um modelo de aprendizagem focado

A mola é ideal: a onda mantém a forma e a velocidade, e nada se reflete na outra ponta. Cada espira segue u = A·sin(2π·f·(t − x ÷ v)) atrás da frente e fica parada à frente dela. O movimento de lado é de 30 cm; o movimento ao longo é 8 % de um comprimento de onda, o que junta as espiras até cerca de metade da distância entre elas. A espira pintada fica a um terço da mola. Os testes correm à metade da velocidade. Respostas dentro de 2 % estão certas; ao longo da mola valem 0° e 180°.

Ao trocar de idioma, seu teste, previsão, tentativas e rodada são mantidos.