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Óptica geométrica e ondas · AP Physics 1 Unit 6 (Simple Harmonic Motion)

Simulador de movimento harmônico simples e ondas

Simulador de movimento harmônico simples e propagação de ondas mecânicas transversais

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  • Folha de exercícios A4
Cálculo local · Privado
Laboratório interativo de ciências Cálculos matemáticos e físicos puramente locais no navegador sem coleta de dados pessoais.
Janela de simulação 3D● 60 FPS
Predefinições e armadilhas comuns:

Variáveis de controle do experimento

Hz
cm
m/s

Deduções e métricas em tempo real

Comprimento de onda λ
--
Período de oscilação T
--
Velocidade máxima da partícula
--
Função de onda y(x,t)
--
Dedução de fórmulas em tempo real
Fórmula fundamental: --
Substituição de valores: --
Estado físico: --

Exemplos clássicos e armadilhas de exame

Worked Problem

Problema: Transverse wave travels right at 10m/s with f=5Hz. Find: 1) wavelength and period; 2) particle state after 0.25s starting upward from equilibrium.
Derivação passo a passo:
  1. 1) T = 0.2s, λ = 2m. 2) 0.25s = 1.25T. Starting upward, at 1.25T the particle reaches the crest (v=0, accel negative max).

Worked Problem

Problema: Will a leaf floating on water be carried toward shore by incoming water ripples?
Derivação passo a passo:
  1. No! The leaf oscillates up and down in place. Waves transfer momentum and energy, not bulk mass.

Folha de investigação em aula e exercícios

Q1. Variant 1: When an SHM oscillator passes equilibrium, what are its displacement, speed, acceleration, and restoring force?
Q2. Variant 2: When at maximum displacement (amplitude A), describe displacement, velocity, and acceleration.
Q3. Variant 3: When sound enters water from air, which property stays strictly constant? Which change?

Perguntas frequentes e erros comuns

How do vibration graphs (y-t) and wave graphs (y-x) differ?
y-t graph charts the motion history of a single particle over time. y-x graph is an instantaneous snapshot of all spatial particles at one moment.
What is the distinction between transverse and longitudinal waves? Is sound transverse or longitudinal?
Transverse: oscillation perpendicular to propagation (light, string waves). Longitudinal: oscillation parallel to propagation (air acoustic waves).
Why don't particles travel along with the propagating wave?
Particles are tethered by intermolecular elastic restoring forces, compelling them to oscillate around fixed equilibria without gross translation.
What is the superposition principle? Do colliding waves shatter each other?
No! Waves pass through each other independently. In the overlap region, displacements superpose, then separate intact.