Na primeira aba, água, tem-se uma torneira que poderá ser aberta ou fechada: • CASO I – Uma torneira
1) Ao abrir o simulador, você terá uma torneira que pode ser aberta sobre um reservatório de água em repouso. Na barra lateral do simulador, você pode alterar vários parâmetros da simulação. Em especial, você pode Girar a Visualização, tendo uma vista superior ou uma vista lateral do reservatório. Clique em "ligar" para abrir a torneira do simulador, fazendo com que goteje continuamente.
a) O que você consegue observar na água do reservatório quando as gotas entram em contato com a superfície?
b) Se você alternar a visualização entre “vista superior" e a "vista lateral" no tópico "GIRAR VISUALIZAÇÃO", qual é a relação entre as imagens formadas na superfície? Explique usando texto, figura ou desenho, etc...
c) Junto à torneira existem dois parâmetros que podem ser ajustados, chamados de “frequência” e “amplitude”. Mantendo o valor da amplitude inalterado, faça testes com o parâmetro “frequência” aumentando e diminuindo o valor.
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II. O quer acontece quando estas gotas entram em contato com a superfície, quando se aumenta ou diminui o parâmetro "frequência"?
d) Mantendo o valor do parâmetro frequência inalterado, faça testes com o parâmetro “amplitude” aumentando e diminuindo o valor.
I. O que você consegue perceber sobre o que acontece com gotas formadas na saída da torneira?
II. O que acontece quando estas gotas entram em contato com a superfície, quando se aumenta ou diminui o parâmetro "amplitude"?
e) Clique em mostrar gráfico. (Caso não apareça por completo, clique no ícone - (menos) que se encontra no canto superior direito do quadro onde está a superfície). Observe o que acontece na superfície da água:
a. Ao variar a frequência; b. Ao variar a amplitude;
c. Explique o que você percebeu para cada uma das situações. Você pode usar texto, desenho, diagramas, etc...
2) Com base nas suas observações, qual o significado do parâmetro “frequência” e sua influência no fenômeno observado?
3) Com base nas suas observações, qual o significado do parâmetro “amplitude” e sua influência no fenômeno observado?
• CASO II – Duas torneiras
4) Retorne para visualização "Superior" e adicione mais uma torneira, clicando em "duas torneiras" na barra de controles na lateral.
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a) Usando o controle e distância entre as torneiras, posicione as torneiras a 2,50 cm de distância. Observe o padrão formado descrevendo o que acontece na superfície da água do reservatório.
b) Aumente a distância entre as torneiras para 5,00 cm. Observe padrão formado descrevendo o que acontece na superfície da água do reservatório
c) Aumente a distância entre as torneiras para 7,50 cm. Observe padrão formado descrevendo o que acontece na superfície da água do reservatório
d) Compare os fenômenos observados às situações a, b e c, destacando as semelhanças e diferenças entre os padrões formados em cada caso. 5) Ainda com a visualização "Superior", clique em duas torneiras de modo
que os parâmetros "frequência" e "amplitude" sigam o valor padrão do simulador que é de 50%, ou seja, estejam na posição central.
a) Após alguns instantes o que você consegue observar no padrão formado na superfície?
b) Clique em "inserir medidor". Arraste o cursor medidor para uma das áreas mais claras do padrão, o que se pode observar no gráfico com relação ao nível da água?
c) Arraste o medidor para uma das áreas mais escuras, o que se pode observar no gráfico com relação ao nível da água?
d) Arraste também o medidor para outras regiões e faça observações. Comparando os itens b e c, o que você pode concluir com relação ao padrão formado na superfície e o nível de água?
• CASO III – Uma torneira com barreira o Barreira sólida
6) Retorne para visualização "Superior" com uma torneira, clicando em "uma torneira" na barra de controles na lateral.
a) Na parte inferior da barra de controle lateral, escolha “Inserir barreira”. Uma barra será introduzida sobre o reservatório. Esta barra pode ser
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controlada usando o mouse. Insira uma barra vertical e posicione no extremo oposto em relação à torneira. Observe e anote o que acontece com o padrão formado sobre a superfície da água do reservatório. b) Com base nas suas observações, o que acontece com a onda ao atingir
a barreira?
Sugestão: Mantenha o valor da frequência fixa, próximo à metade do valor máximo (deixando o marcador no meio da barra de controle de frequência) e teste diferentes distâncias entre a torneira e a barreira.
o Barreira com fenda simples
7) Retire a barreira (clicando com o botão direito do mouse, uma aba de controle da barreira aparece). Adicione neste sistema uma barreira com fenda, selecionando o marcador "Barreira com uma fenda" na barra de controle lateral. Repare que ao fazer esta seleção as barras de controle “Largura(s) da(s) Fenda(s)” e “Posição das Barreiras” ficam habilitadas e você pode alterar os valores.
d) Posicione a barreira na região central do reservatório e regula a largura da fenda para seu valor máximo. Aguarde o padrão ser estabelecido, observe e descreva o padrão observado na superfície na água, destacando o que acontece nas regiões anterior e posterior da fenda. e) Reduza gradativamente a largura da fenda, aguarde o padrão ser
estabelecido, observe e descreva o padrão observado na superfície na água, destacando o que acontece nas regiões anterior e posterior da fenda.
f) Com base nas suas observações, o que acontece com a onda ao atingir a barreira com fenda?
Sugestão 1: Teste pelo menos três diferentes larguras de fenda, reduzindo a largura à metade da largura anterior.
g) Compare os padrões observados em cada uma das situações testadas, destacando as semelhanças e diferenças entre os padrões observados.
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h) Existe alguma semelhança entre os padrões observados no caso da barreira com fenda com algum outro padrão observado nos casos anteriores? Se existirem, quais são estas semelhanças e com quais casos?
Sugestão 2: Altere a frequência e a amplitude para testar situações com melhor visualização.
o Barreira com dupla fenda
8) Altere a barreira com fenda, selecionando o marcador "Barreira com duas fendas" na barra de controle lateral. Repare que ao fazer esta seleção às barras de controle “Largura(s) da(s) Fenda(s)”, “Posição da Barreira” e “Distância entre as Fendas” ficam habilitadas e você pode alterar os valores.
Posicione a barreira próximo à torneira (sugestão: a um quarto da distância em relação ao extremo do reservatório) e regule distância entre as fendas para um quarto seu valor máximo.
b) Regule a distância entre as fendas para metade do valor máximo, aguarde o padrão ser estabelecido, observe e descreva o padrão observado na superfície na água, destacando o que acontece na região posterior da fenda.
c) Reduza gradativamente a distância entre as fendas, aguarde o padrão ser estabelecido, observe e descreva o padrão observado na superfície na água, destacando o que acontece nas regiões anterior e posterior da fenda.
Sugestão 1: Teste pelo menos três diferentes distâncias entre as fendas, reduzindo a distância à metade da distância anterior.
d) Compare os padrões observados em cada uma das situações testadas, destacando as semelhanças e diferenças entre os padrões observados.
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e) Existe alguma semelhança entre os padrões observados no caso da barreira com fenda com algum outro padrão observado nos casos anteriores? Se existirem, quais são estas semelhanças e com quais casos?
Sugestão 2: Altere a frequência e a amplitude ou a posição da barreira para testar situações com melhor visualização.
9) O que te chamou mais a atenção nesta atividade?
8.5 Objeto de aprendizagem: Simulador Virtual - Interferência de ondas nas sonoras
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/wave-interference