física - oscilações e ondulatória questões de vestibular 2011

Upload: japizzirani4064

Post on 22-Jul-2015

20.606 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Questões com resposta de física, Oscilações e Ondulatória, de vestibulares de várias regiões do Brasil do ano de 2011.

TRANSCRIPT

oscilaes e ondulatriaQUESTES DE VESTIBULARES 2011.1 (1o semestre) 2011.2 (2o semestre)

fsica

sumriocinemtica e dinmica das oscilaesVESTIBULARES 2011.1 ........................................................................................................ 2 VESTIBULARES 2011.2 ........................................................................................................ 5 VESTIBULARES 2011.1 ........................................................................................................ 6 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................11

introduo e equao fundamental da ondulatria

fenmenos ondulatrios

VESTIBULARES 2011.1 .......................................................................................................13 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................16

interferncia de ondas

VESTIBULARES 2011.1 .......................................................................................................18 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................20

acstica (velocidade do som)

VESTIBULARES 2011.1 ....................................................................................................................21 VESTIBULARES 2011.2 ....................................................................................................................23

acstica (qualidades siolgicas do som)

VESTIBULARES 2011.1 .......................................................................................................24 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................25

fontes sonoras (cordas e tubos)

VESTIBULARES 2011.1 .......................................................................................................26 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................27

efeito Doppler

VESTIBULARES 2011.1 .......................................................................................................28 VESTIBULARES 2011.2 .......................................................................................................30

[email protected]

cinemtica e dinmica das oscilaesVESTIBULARES 2011.1CINEMTICA DAS OSCILAES

OSCILAES

(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um pndulo solto, a partir do repouso, do ponto A indicado na figura ao lado. Ele gasta um tempo igual a 2,0 segundos para percorrer a distncia AC. CORRETO afirmar que a frequncia, o perodo e a amplitude de oscilao do pndulo so, respectivamente: a) 0,50 Hz, 2,0 s e AC. b) 0,25 Hz, 4,0 s e AC. *c) 0,25 Hz, 4,0 s e AB. d) 0,50 Hz, 2,0 s e AB. C A B(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Os movimentos podem ser uniformes, variados, harmnicos e outros. Sobre os movimentos executados pelos corpos nos seus deslocamentos, assinale o que for correto. 01) Se a velocidade constante o movimento classificado como uniforme. 02) Para que um movimento seja classificado como variado necessria a atuao de uma fora sobre o mvel. 04) Um movimento chamado de oblquo quando existe a composio de outros dois movimentos, a saber, o variado e o uniforme. 08) Um movimento classificado como harmnico quando a distncia do referencial se altera a cada instante considerado. (UFPB-2011.1) - RESPOSTA: afirmativas corretas II, III, IV e V Para agilizar o preparo de massa de cimento, uma construtora adquire uma peneira automtica do tipo vaivm, conforme figura abaixo.

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: B As frequncias de vibrao dos tomos em slidos, temperatura ambiente, so da ordem de 1013 Hz. Considerando que no movimento de vibrao cada tomo se desloca linearmente, o tempo, em segundos, necessrio para completar mil ciclos deste movimento aproximadamente a) 103. *b) 1010. c) 1016. d) 1016. (ITA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Uma partcula de massa m move-se sobre uma linha reta horizontal num Movimento Harmnico Simples (MHS) com centro O. Inicialmente, a partcula encontra-se na mxima distncia x0 de O e, a seguir, percorre uma distncia a no primeiro segundo e uma distncia b no segundo seguinte, na mesma direo e sentido. Quanto vale a amplitude x0 desse movimento? a) 2a3 / (3a2 b2) b) 2b2 / (4a b) *c) 2a2 / (3a b)

d) 2a2b / (3a2 b2) e) 4a2 / (3a 2b) DINMICA DAS OSCILAES

(UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) M 0,25 kg b) E = 0,20 J A figura abaixo mostra um bloco preso extremidade de uma mola vertical; a constante da mola vale 40 N/m.

M

A

O

M

A

A posio de equilbrio o ponto 0, onde a mola no est deformada. A deformao mxima da mola de 10 cm. Determine: a) a massa do bloco preso mola quando executa 20 vibraes completas em 10 segundos; b) a energia potencial elstica mxima. Obs.: Se a posio O de equilbrio a mola deve estar deformada quando o corpo passar por ela.Disponvel em: . Acesso em: 30 set. 2010.

O motor acoplado peneira est programado para produzir um movimento de vaivm na peneira que simule um movimento harmnico simples. Suponha que a peneira foi instalada sobre um terreno plano e que as suas bases esto fixadas ao solo, de modo que toda a vibrao na peneira seja exclusivamente produzida pelo motor. Dessa maneira, ao se ligar o motor, constata-se que o movimento de vaivm peridico impresso peneira se repete a cada 2 s e que a amplitude do movimento de 0,5 m. Adote = 3. Com base nessas informaes, identifique as afirmativas corretas: I. O perodo do movimento de vaivm de 4 s. II. A frequncia do movimento de vaivm de 0,5 Hz. III. A frequncia angular do movimento de vaivm de 3 rad/s. IV. A velocidade mxima da peneira de 1,5 m/s. V. A acelerao mxima da peneira de 4,5 m/s2. [email protected]

(UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um corpo em repouso, apoiado sobre uma mesa horizontal lisa, se encontra preso extremidade de uma mola de constante elstica igual a 0,9 N/m, conforme figura. O corpo , ento, deslocado de 2,0 m de sua posio de equilbrio e solto, comeando a oscilar.

Sabendo-se que o tempo gasto pelo corpo para atingir, pela pri-

meira vez, a posio de equilbrio de 1,0 s e que = 3, a massa do corpo, em kg, igual a *a) 0,4 b) 0,8 c) 1,0 d) 2,0 e) 3,02

(UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) T = 1,68 s b) h = 0,05 m c) f = 1/6 Hz Um corpo de massa m suspenso por um fio de massa desprezvel, cujo comprimento L, conforme mostrado na figura.

L

(MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um corpo de 0,50 kg oscila, periodicamente, sobre uma reta em torno de um ponto, com sua posio x em funo do tempo, na reta, dada em relao a esse ponto, pela funo x = 0,30 cos .t. A posio x medida em metros, em rad/s e t em segundos. Dentre as alternativas, o valor mais prximo da fora resultante que age sobre esse corpo, no instante 1 s, 3 *a) 0,74 N b) 0,82 N c) 0,96 N d) 1,20 N e) 1,48 N (ITA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um relgio tem um pndulo de 35 cm de comprimento. Para regular seu funcionamento, ele possui uma porca de ajuste que encurta o comprimento do pndulo de 1 mm a cada rotao completa direita e alonga este comprimento de 1 mm a cada rotao completa esquerda. Se o relgio atrasa um minuto por dia, indique o nmero aproximado de rotaes da porca e sua direo necessrios para que ele funcione corretamente. a) 1 rotao esquerda b) 1/2 rotao esquerda *c) 1/2 rotao direita d) 1 rotao direita e) 1 e 1/2 rotaes direita. (UFJF/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um bloco de massa m = 2,0kg, preso extremidade de uma mola e apoiado sobre uma superfcie horizontal sem atrito, oscila em torno da posio de equilbrio com uma amplitude A = 0,05m, como mostra a figura (I). A figura (II) mostra como a energia potencial Ep = kx2 varia com a posio x do bloco.

A

C

B O movimento do pndulo iniciado a partir do ponto A, retornando a partir de C. A velocidade do corpo, ao passar pelo ponto B, de 1,0 m/s, e ele gasta 0,42 s para ir de B at C, atravs do menor caminho. Considere = 3. Calcule: a) o perodo do pndulo; b) a diferena de altura entre o nvel horizontal que contm os pontos A e C e o ponto B; c) a frequncia (em hertz) do pndulo, quando o comprimento do fio for 10,0 m. (UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) V = 1,0 m/s b) T = 0,04 s A figura mostra um bloco de massa M = 4,99 kg, em repouso sobre uma mesa horizontal sem atrito, que est ligado a um suporte rgido por meio de uma mola de constante elstica k = 12 500 N/m. Uma bala de massa m = 10,0 g e velocidade v de mdulo 500 m/s atinge o bloco e fica alojada nele.

Suponha que a compresso da mola desprezvel at que a bala se aloje no bloco. Determine: a) a velocidade do bloco imediatamente aps a coliso; b) o perodo de oscilao do movimento harmnico simples aps a coliso. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B A figura abaixo mostra um pndulo, de massa m, que oscila livremente aps ter sido abandonado de uma posio em que o fio, de comprimento L1, fazia um ngulo = 10 com a vertical. A frequncia de oscilao f1. Para que a frequncia tenha um novo valor f2 = 3f1, numa situao em que o pndulo colocado para oscilar em condies semelhantes (mesmo ngulo ), o comprimento L2 do fio deve ser igual a a) 3L1 . *b) c) L1 . 9

a) Faa um grfico, devidamente justificado, que mostre como a energia cintica Ec = mv2 varia com a posio x do bloco. b) Calcule o mdulo da velocidade do bloco quando ele passa pela posio de equilbrio. c) Calcule o mdulo da fora que a mola exerce sobre o bloco quando ele est na posio x = A = 0,05 m. RESPOSTA UFJF-2011.1: a)

L1 . 3

d) 9L1 . [email protected]

b) v = 10 m/s c) F = 4 000 N 3

(CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A A massa da Terra cerca de 80 vezes maior que a da Lua e o seu raio de, aproximadamente, 4 vezes maior que o da Lua. Se um pndulo oscila na Terra com o perodo TT e, na Lua, com TL, ento, a razo TT / TL , entre os perodos, igual a *a) 1/5 b) 1/4 c) 53 d) 80 e) 320 (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C Na vida, frequentemente, realizam-se medidas e faz-se uso delas. No estudo da Fsica, as medidas desempenham um papel muito importante. Com base nos conhecimentos sobre Grandezas Fsicas, correto afirmar: a) A unidade de energia no Sistema Internacional o Watt. b) Um corredor que percorre 1,2 km em 0,5 min desenvolve uma velocidade mdia de 24,0 m/s. *c) Trajetria de uma partcula em movimento uma linha que une todas as posies pelas quais ela passa. d) O pndulo utilizado para medir intervalos de tempo, porque suas oscilaes, quando grandes, so extremamente regulares. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 26 (02+08+16) Como o peso aparente de um astronauta em rbita nulo, sua massa em rbita no pode ser determinada atravs de uma balana. Ento, um astronauta se prendeu extremidade inferior de uma mola, de constante elstica conhecida, fixada no teto da nave e seu colega deu um empurrozinho para baixo. Assim, medindo-se o perodo de oscilao do astronauta, possvel conhecer a sua massa. Sobre esse experimento, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Use 2 = 10. 01) Conhecendo-se a amplitude da oscilao, possvel determinar a massa do astronauta. 02) Quanto maior a massa do astronauta, menor a frequncia com que ele oscilar. 04) A massa do astronauta diretamente proporcional ao perodo de sua oscilao. 08) Usando uma mola de constante elstica 20 N/m e perodo de oscilao de 12,5 s, a massa do astronauta foi determinada como sendo aproximadamente 78 kg. 16) A posio do astronauta pode ser expressa em funo do tempo por x(t) = A cos(t + ), em que A a amplitude do movimento, uma constante dependendo da posio inicial do astronauta e =2/ T , em que T o perodo de oscilao. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: E No sistema massa-mola representado na figura, a mola tem uma constante elstica igual a 10 N/m e o bloco tem massa igual a 2,5 kg, estando em equilbrio na posio x = 0. O bloco , ento levado posio x = 0,2 m e abandonado no instante t = 0.

UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 24 (08+16) Pndulo simples um sistema fsico constitudo por uma partcula material, presa na extremidade de um fio ideal capaz de se mover, sem atrito, em torno de um eixo que passa pela outra extremidade. Sobre esse sistema fsico, assinale o que for correto. 01) O perodo de um pndulo simples proporcional acelerao da gravidade local. 02) Quadruplicando o comprimento de um pndulo simples seu perodo tambm quadruplica. 04) A energia mecnica total de um pndulo simples constante e inversamente proporcional ao quadrado da amplitude. 08) Quando afastado de sua posio de equilbrio e abandonado, o pndulo simples oscila em um plano vertical por influncia da gravidade. 16) O pndulo fornece um mtodo muito cmodo para medir a acelerao da gravidade de um lugar qualquer. (FGV/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: B O grfico abaixo representa a energia potencial EP , em funo do tempo, de uma pequena esfera em movimento oscilatrio, presa na extremidade de uma mola.

EP

tempo Dentre os grficos I, II, III e IV, aqueles que representam a energia cintica e a energia total do sistema, quando no h efeitos dissipativos, so, respectivamente,

Energia

tempo I

Energia

tempo II

Energia

Energia

tempo III

tempo IV

x=0

x = 0,2 m

x

Sendo x em metros, t em segundos e desprezando o atrito, assinale a alternativa correta. a) A amplitude do movimento igual 0,4 m. b) A equao que fornece a posio do bloco pode ser escrita como x = 0,2.cos(2.t + /2). c) O perodo do movimento 2 s. d) No ponto x = 0 a acelerao possui valor mximo. *e) O bloco gasta /4 s para ir da posio x = 0 at a posio x = 0,2 m. [email protected]

a) I e II. *b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e I.

4

VESTIBULARES 2011.2CINEMTICA DAS OSCILAES (PUC/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C Construram-se trs pndulos simples utilizando-se bolinhas e fios finos. Pndulo 1 Uma bolinha de 50 g presa extremidade de um fio com 40 cm de comprimento. Pndulo 2 Uma bolinha de 100 g presa extremidade de um fio com 80 cm de comprimento. Pndulo 3 Uma bolinha de 25 g presa extremidade de um fio com 40 cm de comprimento. Os trs pndulos foram postos a oscilar separadamente durante10 segundos e foi anotado o nmero de oscilaes completas que cada um deles realizou nesse intervalo de tempo. CORRETO afirmar: a) O pndulo 3 oscilou mais vezes que o pndulo 1. b) O pndulo 2 oscilou mais vezes que os outros dois. *c) Os pndulos 1 e 3 oscilaram o mesmo nmero de vezes. d) O pndulo 1 oscilou um maior nmero de vezes que os outros dois. DINMICA DAS OSCILAES (UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: D Uma massa m, presa a um ponto fixo por meio de uma mola de massa desprezvel e constante elstica K, oscila sem atrito em um movimento unidimensional. Em um dado sistema de referncia, a posio x da massa pode ser dada por x = xmx sen(t), com 2 = K/m, e a velocidade por v = xmx cos (t). Neste caso, a energia mecnica total do sistema massa-mola a) 1 Kx2 sen2(t). mx 2 1 m 2 x2 cos2(t). mx 2 c) 1 m 2 x2 sen2(t). mx 2 1 m 2 x2 . mx 2

(UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08) Na gura a seguir esto representadas duas situaes, esquerda, uma mola de constante elstica k sem carga e, direita, a mesma mola com um corpo de massa m preso a sua extremidade inferior. O sistema mola-massa tirado do equilbrio passando a oscilar verticalmente entre os dois pontos extremos A e B, executando um movimento harmnico simples. Sobre esse evento fsico, assinale o que for correto.

referncia xA xC A xB C

B

01) A energia mecnica total do oscilador harmnico simples corresponde soma das suas energias potencial elstica e cintica. 02) Ao passar pelo ponto C, a energia cintica do corpo mnima, enquanto a energia potencial elstica mxima. 04) A posio de equilbrio, em torno da qual o corpo oscila, corresponde situao na qual a fora elstica igual ao peso do corpo. 08) Se o mesmo sistema oscilasse horizontalmente, a posio de equilbrio corresponderia situao na qual a fora elstica nula. 16) Ao atingir o ponto B, a energia cintica do corpo mxima e sua energia potencial gravitacional mnima.(UDESC-2011.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um acadmico de fsica decide montar um dispositivo para medir a acelerao ou desacelerao de um carro. Esse dispositivo consiste em uma mola de constante elstica K = 20 N/m presa a um bloco de massa 50 g que desliza sobre uma superfcie sem atrito, conforme mostra a figura abaixo. Ao posicionar esse dispositivo horizontalmente no painel do carro, observa-se que h um deslocamento do bloco, comprimindo ou distendendo a mola quando se acelera ou desacelera o carro em uma pista plana.

b)

*d)

(UDESC-2011.2) - ALTERNATIVA: A Um pndulo simples oscila com uma pequena amplitude. Para duplicar o perodo do pndulo, deve-se: *a) quadruplicar o seu comprimento. b) reduzir a sua massa pela metade. c) duplicar a fora usada para iniciar o movimento do pndulo. d) duplicar a amplitude de oscilao. e) duplicar o valor da massa. (VUNESP/UNICID-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um brinquedo muito simples pode alegrar crianas e at mesmo o executivo do quadrinho de Laerte.S VEZES NA VIDA TEMOS QUE PARAR PARA UM BALANO.

Considere a lista de aes: I. aumentar a massa sobre o acento do balano; II. aumentar o impulso dado pelos ps; III. diminuir o tamanho da corrente. Das aes listadas, para que o perodo de oscilao do balano diminua, deve ser aplicado o contido em a) I, apenas. *b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. [email protected]

(Laerte)

a) Ao arrancar em um sinaleiro, nota-se que o dispositivo distende 1,0 cm em relao posio de equilbrio. Qual a velocidade final em Km/h do carro aps 5 s? Considere que a acelerao se mantenha constante durante toda a arrancada. b) Aps o carro atingir a velocidade mxima e mant-la constante, e considerando que haja um pequeno deslocamento do bloco em torno da posio de equilbrio, qual ser o perodo de oscilao em segundos do dispositivo? (Considere = 3) c) O perodo de oscilao ir variar com a acelerao ou desacelerao do carro? Explique. RESPOSTA UDESC-2011.2: a) v = 72 km/h b) T = 0,3 s c) No. A massa do bloco e a constante elstica da mola no mudaram. 5

introduo e equao fundamental da ondulatriaVESTIBULARES 2011.1INTRODUO ONDULATRIA (UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um filme de fico mostra uma cena em que o piloto de uma nave espacial v e escuta, simultaneamente, uma exploso que ocorre no vcuo do espao interestelar. Na vida real, esta cena no pode ocorrer, pois, de acordo com a Fsica, a) o piloto poderia ver e escutar, mas no simultaneamente, a exploso, uma vez que as velocidades do som e da luz no vcuo so diferentes. b) o piloto poderia escutar, mas no veria a exploso, uma vez que a luz no se propaga no vcuo, apenas o som. c) o piloto poderia ver e escutar simultaneamente a exploso, uma vez que as velocidades do som e da luz no vcuo so iguais. *d) o piloto poderia ver, mas no escutaria a exploso, uma vez que o som no se propaga no vcuo, apenas a luz. (FUVEST/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Em um ponto fixo do espao, o campo eltrico de uma radiao eletromagntica tem sempre a mesma direo e oscila no tempo, como mostra o grfico abaixo, que representa sua projeo E nessa direo fixa; E positivo ou negativo conforme o sentido do campo. E

ONDULATRIA

(UEPB-2011.1) - ALTERNATIVA: 33 A e 34 A Leia o texto VI, para responder s questes 33 e 34. Texto VI: Em 12 de Janeiro de 2010 aconteceu um grande terremoto catastrfico na regio de Porto Prncipe, capital do Haiti. A tragdia causou grandes danos capital haitiana e a outros locais da regio. Sendo a maioria de origem natural, os terremotos ou sismos so tremores causados por choques de placas subterrneas que, quando se rompem, liberam energia atravs de ondas ssmicas, que se propagam tanto no interior como na superfcie da Terra. 33 QUESTO A respeito dessas informaes e seus conhecimentos sobre a propagao de ondas, analise as proposies a seguir. I - A onda ssmica mecnica, pois transporta energia mecnica. II - A onda ssmica eletromagntica, pois transporta energia eletromagntica. III - A onda ssmica eletromagntica, pois necessita de um meio para se propagar. Aps a anlise feita, conclui-se que (so) correta(s) apenas a(s) proposio(es): *a) I. c) I e III. e) III. b) II e III. d) II. 34 QUESTO Uma onda ssmica pode ser classificada tambm como longitudinal ou transversal. A respeito dessa classificao, analise as proposies a seguir, escrevendo V ou F conforme sejam verdadeiras ou falsas, respectivamente: ( ) Na onda longitudinal, a direo em que ocorre a vibrao igual direo de propagao da onda. ( ) Na onda longitudinal, a direo em que ocorre a vibrao diferente da direo de propagao da onda. ( ) Na onda transversal, a direo em que ocorre a vibrao igual direo de propagao da onda. ( ) Na onda transversal, a direo em que ocorre a vibrao diferente da direo de propagao da onda. Assinale a alternativa que corresponde sequncia correta: *a) V F F V c) F V F V e) F F F F b) V F V F d) F V V F (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: A Ondas se propagam para direita na superfcie de um lago e trs pequenas boias, 1, 2 e 3, flutuam e oscilam verticalmente, medida que so atingidas pelas perturbaes.

0

0

2 tempo (1016 s) Frequncia f (Hz) 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020

4

Radiao eletromagntica Rdio AM TV (VHS) micro-onda infravermelha visvel ultravioleta raios X raios

Consultando a tabela acima, que fornece os valores tpicos de frequncia f para diferentes regies do espectro eletromagntico, e analisando o grfico de E em funo do tempo, possvel classificar essa radiao como a) infravermelha. b) visvel. *c) ultravioleta. d) raio X. e) raio . [email protected]

A melhor representao do conjunto de vetores que indica o sentido do movimento das boias 1, 2 e 3, nessa ordem, no instante representado na figura, *a) b) c)

d)

e)

6

(UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: B Uma das tecnologias modernas que mais se difunde na sociedade a dos aparelhos celulares. Com eles pode-se falar com qualquer pessoa em, praticamente, todas as regies do Planeta. Ao usar-se o celular para conversar com algum, o aparelho emite ondas que so captadas atravs das antenas receptoras e depois retransmitidas at chegar antena do celular do interlocutor. Pode-se afirmar que, durante a conversa, as ondas emitidas e captadas entre os celulares se propagam a) apenas na direo da antena receptora e so de natureza sonora. *b) em todas as direes e so de natureza eletromagntica. c) apenas na direo da antena receptora e so de natureza eletromagntica. d) em todas as direes e so de natureza sonora. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere as afirmativas abaixo. Em cada uma delas falta uma palavra. I - Quando uma onda transversal se propaga numa corda, um determinado ponto dessa corda move-se _________________ direo da propagao da onda. II - Quando uma onda longitudinal se propaga numa mola, um determinado ponto da mola move-se _________________ direo da propagao da onda. III - O som considerado uma onda _____________________. Marque a alternativa que apresenta o conjunto de palavras que completa corretamente as afirmativas, quando substitudas na mesma sequncia em que aparecem. *a) perpendicularmente, paralelamente, longitudinal. b) paralelamente, perpendicularmente, longitudinal. c) perpendicularmente, paralelamente, transversal. d) paralelamente, perpendicularmente, transversal. EQUAO FUNDAMENTAL DA ONDULATRIA (UFPR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca decomposto em vrias cores. Esse fenmeno acontece porque as ondas eletromagnticas de diferentes comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o ndice de refrao n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo das propriedades ticas de um pedao de vidro forneceu o grfico abaixo para o ndice de refrao em funo do comprimento de onda da luz. Suponha a velocidade da luz no vcuo igual a 3,0 108 m/s. Com base nos conceitos de tica e nas informaes do grfico, assinale a alternativa correta. n1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 450

(UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B Suponha que a sequncia de imagens apresentada na figura abaixo foi obtida com o auxlio de cmeras fotogrficas dispostas a cada 1,5 m ao longo da trajetria do cavalo.

(Adaptado de: Eadweard Muybridge. Galloping Horse, 1878. Disponivel em: Acesso em: 20 out. 2010.)

Sabendo que a frequncia do movimento foi de 0,5 Hz, a velocidade mdia do cavalo : a) 3 m/s *b) 7,5 m/s c) 10 m/s d) 12,5 m/s e) 15 m/s (UFF/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: A Segundo os autores de um artigo publicado recentemente na revista The Physics Teacher*, o que faz do corredor Usain Bolt um atleta especial o tamanho de sua passada. Para efeito de comparao, Usain Bolt precisa apenas de 41 passadas para completar os 100m de uma corrida, enquanto outros atletas de elite necessitam de 45 passadas para completar esse percurso em 10s.*A. Shinabargar, M. Hellvich; B. Baker, The Physics Teacher 48, 385. Sept. 2010.

Marque a alternativa que apresenta o tempo de Usain Bolt, para os 100 metros rasos, se ele mantivesse o tamanho mdio de sua passada, mas desse passadas com a frequncia mdia de um outro atleta, como os referidos anteriormente. *a) 9,1 s b) 9,6 s c) 9,8 s d) 10 s e) 11 s (UFRJ-2011.1) - RESPOSTA: f = 680 Hz Um brinquedo muito divertido o telefone de latas. Ele feito com duas latas abertas e um barbante que tem suas extremidades presas s bases das latas. Para utiliz-lo, necessrio que uma pessoa fale na boca de uma das latas e uma outra pessoa ponha seu ouvido na boca da outra lata, mantendo os fios esticados. Como no caso do telefone comum, tambm existe um comprimento de onda mximo em que o telefone de latas transmite bem a onda sonora.

500

550

600

650

700

750

(nm)

a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo mdulo. b) A frequncia da luz com comprimento de onda 600 nm de 3,6 108 Hz. c) O maior ndice de refrao corresponde luz com menor frequncia. *d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em mdulo, de 2,5 108 m/s. e) O menor ndice de refrao corresponde luz com menor velocidade de propagao no vidro. [email protected]

Sabendo que para um certo telefone de latas o comprimento de onda mximo 50 cm e que a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, calcule a frequncia mnima das ondas sonoras que so bem transmitidas pelo telefone. 7

(UFT/TO-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere um raio de luz monocromtica se propagando no espao livre (vcuo) a uma velocidade c = 3 108 [m/s], e com frequncia f [Hz]. Quantos comprimentos de onda deste raio de luz correspondem a 1 [m]? *a) f/c b) 1 c) c /f d) f c2 e) c2 (UFLA/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Crianas brincam com uma corda de 5 m de comprimento, produzindo, em uma das extremidades, pulsos senoidais com frequncia de 10 Hz e comprimento de onda de 0,25 m.

(UCS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: A Muito se comenta a respeito dos efeitos nocivos dos raios ultravioleta do Sol. Comparando-os aos raios violeta, que no so considerados nocivos, qual diferena encontramos? *a) A radiao ultravioleta possui comprimento de onda menor. b) A radiao ultravioleta possui comprimento de onda maior. c) A radiao violeta se propaga mais rpido no vcuo. d) A radiao violeta se propaga mais lento no vcuo. e) A frequncia do ultravioleta fica num valor intermedirio entre a frequncia do azul e a do violeta. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D A figura mostra, em trs instantes num mesmo ciclo, uma pequena boia flutuando sobre o mar, cuja onda se move para a direita com velocidade igual a 5 m/s. Os intervalos de tempo entre as posies so iguais.

Posio 1 Posio 2O tempo para essa onda gerada atingir a outra extremidade da corda de: *a) 2 s c) 5 s b) 0,5 s d) 0,1 s (PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Considere a figura abaixo, em que so representadas trs ondas distintas. O deslocamento na horizontal se d em 2,0 s percorrendo 12,0 m.A B

2m

Posio 310 m 10 m 10 m

Analisando a figura, assinale a alternativa correta. a) A boia descreve, na vertical, um Movimento Harmnico Simples com amplitude igual a 2m e perodo igual a 4 s. b) A boia gasta 4 s para ir da Posio 1 a Posio 3. c) Na Posio 2 a acelerao da boia nula e a velocidade igual a 2,5 m/s para baixo. *d) Na Posio 3 a acelerao da boia igual a 2/4 m/s2. e) A velocidade mxima da boia igual a velocidade de propagao da onda.(UERJ-2011.1) - RESPOSTA: = 0,125 m A sirene de uma fbrica produz sons com frequncia igual a 2 640Hz. Determine o comprimento de onda do som produzido pela sirene em um dia cuja velocidade de propagao das ondas sonoras no ar seja igual a 1 188 km/h.

C

12,0 m

CORRETO afirmar que: a) a amplitude de A e maior que a de B. b) o perodo de B menor que o perodo de A. *c) a frequncia de B menor que a frequncia de C. d) a velocidade de C menor que a velocidade de A. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08) Onda toda perturbao que se propaga no espao. Sobre o movimento ondulatrio, assinale o que for correto. 01) Uma onda exige necessariamente um meio material para se propagar. 02) Uma onda bidimensional tem velocidades de propagao diferentes em cada dimenso em que se propaga. 04) O comprimento de uma onda a distncia percorrida por um pulso no intervalo de tempo igual a um perodo. 08) A propagao de uma onda em um meio ocorre sem o arraste de matria. (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um forno de microondas funciona a partir da gerao de ondas eletromagnticas de frequncia 2,45 GHz = 2,45 109 Hz. Se a velocidade da luz no ar de aproximadamente 3 105 km/s, qual o comprimento de onda aproximado destas ondas no ar? a) 1 cm *d) 12 cm b) 2 cm e) 20 cm c) 10 [email protected]

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: B Os trs meios de armazenamento tico mais difundidos atualmente so CD, DVD e Blu-ray. Os aparelhos reprodutores desses discos utilizam luz de trs comprimentos de onda diferentes, cujos valores aproximados so: 405 nm, para leitura de Blu-ray; 650 nm, para DVD; e 785 nm, para reproduo de CD. Sobre as frequncias f dessas ondas, correto afirmar que a) fBlu-ray < fDVD < fCD. *b) fBlu-ray > fDVD > fCD. c) fBlu-ray = fDVD = fCD. d) no possvel determin-las, pois variam conforme o ndice de refrao do material utilizado na confeco do disco. (UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: A Uma onda transversal de frequncia f = 10 Hz, propaga-se em um fio de massa m = 40 g e comprimento L = 4,0 m. O fio submetido a uma trao de mdulo F = 36 N. O comprimento de onda , vale, em metros: *a) 6 m b) 5 m c) 4 m d) 3 m e) 2 m8

(UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: E O osciloscpio, a seguir, um instrumento de medida eletrnica, utilizado para anlise de uma forma de onda, ou seja, ele permite observar numa tela plana, a variao de uma tenso (ddp) em funo do tempo, ou em funo de uma outra ddp.

(VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: C Gotas de gua pingam, periodicamente, sobre a superfcie tranquila de um lago produzindo ondas planas circulares. As gotas pingam em intervalos regulares de tempo, de modo que 8 gotas tocam a superfcie da gua do lago a cada 10 s.

20 cm

O elemento sensor um feixe de eltrons que, devido ao baixo valor da sua massa e por serem partculas carregadas, podem ser facilmente aceleradas e defletidas pela ao de um campo eltrico ou magntico, mutuamente perpendiculares, de modo que, em qualquer tempo t, o deslocamento dado por: x(t) = Acost e y(t) = Acos(t +), onde: A = amplitude da onda = freqncia angular da onda = fase da onda A trajetria dos eltrons do eletroscpio, para = 90, : a) Uma reta d) Uma parbola b) Uma elipse *e) Uma circunferncia c) Uma hiprbole (VUNESP/FTT-2011.1) - ALTERNATIVA: B As ondas surgem devido ao do vento sobre o mar. Uma vez geradas, as ondas mantm suas trajetrias, mesmo fora da rea de ao do vento. Uma onda se modifica a partir do momento em que comea a sentir o efeito do fundo, prximo praia. Isso ocorre quando a profundidade da gua igual a 1/4 do comprimento da onda. O comprimento de uma onda medido pela distncia entre duas cristas sucessivas.(www.tvcultura.com.br/aloescola/ciencias/maravista/4/4mar3.htm)

(www.wallpaper.com)

Considerando que a distncia entre duas cristas sucessivas dessas ondas seja de 20 cm, pode-se afirmar que a velocidade de propagao das ondas na gua, em cm/s, igual a a) 8. b) 12. *c) 16. d) 20. e) 25.(VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: D Utilize o contexto para responder a questo abaixo. Devido enorme economia que as lmpadas compactas oferecem, esse tipo de lmpada tem sido buscado na substituio de lmpadas incandescentes que se queimam.

Considere que um pescador, dentro de seu barco ancorado, tenha contado 100 ondas passarem por ele em 25 minutos e tenha estimado que a velocidade de propagao das ondas seja de 1 m/s. Nessas condies, pode-se afirmar que as ondas comeam a sentir o efeito do fundo quando a profundidade da gua vale, em m, a) 5,50. d) 1,75. *b) 3,75. e) 0,75. c) 2,25.

Algumas pessoas, entretanto, no se adaptam s frequncias da luz emitida por essas lmpadas, j que seu espectro no cobre a integridade das frequncias da luz visvel. Alm do mais, esse tipo de lmpada emite radiao ultravioleta, em pequenas quantidades, radiao que tem frequncias entre 1015 Hz e 1017 Hz. Esse tipo de radiao constituda por ondas de pequeno comprimento, e a extenso do seu espectro ultravioleta abrange ondas de comprimentos de onda, em metros, de, aproximadamente, Dado: velocidade da luz no vcuo = 3.108 m/s. a) 3.1015 a 3.1017. b) 3.107 a 3.105. c) 3.108 a 3.106.

(google images)

(UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B A superfcie da gua de um tanque perturbada por pingos de gua que caem de uma torneira mal fechada, em uma frequncia regular de trs pingos por segundo, conforme a figura.

,0 16

cm

*d) 3.109 a 3.107. e) 3.1023 a 3.1017. (UNIFENAS/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um aparelho oscilatrio acoplado a uma corda opera com 30 revolues em 1 minuto, provocando um trem de onda senoidal. Sabendo-se que a velocidade com que a onda est se propagando de 100 m/s, encontre a frequncia, a velocidade angular e o comprimento de onda. a) 300 Hz; 10 rad/s; 600 cm; *b) 0,5 Hz; rad/s; 200 m;

10,0 cm

Nessas condies, a velocidade de propagao das ondas, na superfcie da gua, de d) 48,0 cm/s a) 10,0 cm/s e) 50,0 cm/s *b) 18,0 cm/s c) 25,0 cm/s

c) 60 Hz; 10 rad/h; 30 cm; d) 300 Hz; rad/h; 60 cm; e) 1800 Hz; 10 rad/s; 600 m.

[email protected]

9

(SENAC/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Certo pulso se propaga em uma corda esticada no eixo x, conforme a figura.

(PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: A Uma onda eletromagntica se propaga no vcuo como mostra a figura abaixo. Sabendo que c = 3,0 108 m/s, indique a frequncia desta onda eletromagntica em 109 Hertz (GHz).

80 cm

x

140 cm

Se a velocidade de propagao da onda de 4,0 m/s, a frequncia de vibrao da extremidade da corda , em hertz, *a) 5,0 d) 2,9 b) 4,2 e) 2,5 c) 3,5

(VUNESP/UFTM-2011.1) - RESPOSTA: a) f2 / f1 = 2 b) v = 11,2 m/s A figura mostra o perfil de uma mesma corda por onde se propaga uma onda, em duas situaes distintas, nas quais a corda est sob ao de uma fora de trao de mesma intensidade.*a) 1,7. b) 2,4. c) 3,4. d) 4,7. e) 5,4.

situao 1

situao 2 L

a) Sendo f1 e f2 as frequncias de oscilao dos pontos da corda nas situaes 1 e 2, respectivamente, determine a razo f2 / f1. b) Considere L = 4,2 m. Se na primeira situao a frequncia de oscilao dos pontos da corda de 4 Hz, qual a velocidade de propagao das ondas nessa situao, em m/s? (CESGRANRIO/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C Uma onda bidimensional se propaga em uma corda longa segundo um plano vertical. Os deslocamentos verticais, em relao posio horizontal de repouso da corda, so dados em funo do tempo por . y = 2 . sen t 6 em que y est em decmetros, e t, em segundos. A figura abaixo representa um trecho dessa onda.y (dm) 2

4 2

8

12

x (dm)

A velocidade de propagao da onda, em dm/s, a) 2 3 3 2 d) 4 3 4 9

b)

e)

*c) 3 4

[email protected]

10

VESTIBULARES 2011.2INTRODUO ONDULATRIA (UFG/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: B O sismograma apresentado na figura a seguir representa os dados obtidos durante um terremoto ocorrido na divisa entre dois pases da Amrica do Sul, em 1 997.

(CEFET/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: A A respeito das propriedades das ondas, em geral, afirma-se: I A onda sonora no ar uma vibrao mecnica e longitudinal. II A luz uma onda eletromagntica, transversal e dispensa um meio para se propagar. III Uma onda uma perturbao que se propaga no espao e transporta matria e energia. IV O ultrassom uma onda elstica, mecnica e transversal. So corretos apenas os itens *a) I e II. d) II e IV. b) I e IV. e) III e IV. c) II e III. EQUAO FUNDAMENTAL DA ONDULATRIA (UFU/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo representa um espectro eletromagntico que apresenta ondas de diferentes comprimentos. A compreenso de um espectro eletromagntico permite ao homem explorar diversos tipos de ondas, nas mais diferentes formas: nas transferncias de informaes, na sade etc. A partir do espectro eletromagntico, correto afirmar que a) o infravermelho, visvel ao olho humano, s percebido no escuro, por possuir tons avermelhados. b) as ondas de rdio no so visveis ao olho humano e possuem velocidade baixa quando comparada velocidade da luz visvel. *c) os raios gama so invisveis ao olho humano, possuem pequeno comprimento de onda e alta frequncia, com alta capacidade de penetrao em objetos slidos. d) as micro-ondas so uma forma de radiao com comprimento de onda e frequncia maiores que a luz visvel.Adaptado de: COMINS; KAUFAMANN. Descobrindo o universo. Porto Alegre: Bookman, 2010. p. 96.

TEIXEIRA, Wilson; TOLEDO, M. Cristina Motta de; FARCHILD, Thomas Reich et al.

(Org.). Decifrando a Terra. So Paulo: Oficina de Textos, 2001. [Adaptado].

A distncia entre o epicentro e a estao sismogrfica de aproximadamente 1 900 km. Na figura tem-se o sismograma, em que o rtulo P so para as ondas ssmicas longitudinais, enquanto o rtulo S designa as ondas ssmicas transversais. Com base no exposto, conclui-se que as velocidades aproximadas das ondas P e S em m/s e a causa desse fenmeno so, respectivamente, a) 8 500, 4 500 e movimento de ascendncia das correntes de conveco. *b) 8 500, 4 500 e convergncia das placas tectnicas. c) 7 600, 4 200 e convergncia das placas tectnicas. d) 7 600, 4 200 e divergncia das placas tectnicas. e) 7 600, 4 500 e convergncia das placas tectnicas. (SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: A Maria e sua irm foram assistir a um filme de fico cientfica que mostrava batalhas travadas no espao sideral, muito longe da Terra ou de outro planeta. Sabemos que fora das naves, no h ar atmosfrico nem ar para respirar. O filme, porm, apresentava rudos dos motores das naves espaciais e dos disparos das armas, que eram ouvidos fora das naves. Considerando essas informaes, correto afirmar que os sons *a) no se propagam na ausncia de ar e, na realidade, os rudos no poderiam ser ouvidos. b) so muito amplificados pela ao da ausncia do ar e pelo movimento das naves. c) no podem se propagar em linha reta, pois as naves esto em movimento. d) graves podem ser ouvidos, mas os sons agudos no. e) agudos propagam-se em linha reta e os graves em ngulos. [email protected]

; y = 8 cos (40t 8x) + 2 4 com x e y dados em centmetros e t dado em segundos. Analise a funo apresentada, as alternativas a seguir e assinale o que for correto. 01) A amplitude mxima da onda que se propaga na corda de 2,00 cm. 02) O perodo de oscilao da onda que se propaga na corda de 0,05 s. 04) O comprimento de onda da onda que se propaga na corda de 0,25 cm. 08) A frequncia de oscilao da onda que se propaga na corda de 40,00 Hz. 16) A velocidade de propagao da onda na corda de 5,00 cm/s.

(UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Uma onda mecnica se propaga em uma corda homognea de acordo com a funo:

[

]

11

amplitude da onda (m)

(IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: E Considere um oscilador harmnico simples (sistema massamola), vertical, onde h um fio leve e inextensvel preso ao bloco oscilante. Quando posto a oscilar com amplitude igual a 5 cm, o oscilador gera, em 3 segundos, o conjunto de pulsos mostrado na figura a seguir. Sendo a fase do movimento em radiano, a funo horria desse movimento melhor representada pela equao

Questo 20 O grfico mostra como varia a amplitude de um tsunami em funo da profundidade das guas do mar.5,0

4,5

4,0

3,5

3,0y (cm) 10 cm x (cm)

2,5

0

2,0

1,5

a) y = 2,5 cos (2 t + ).10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 1000 2000 3000

c) y = 5 cos(3 t / 2 + ). d) y = 5 cos( t / 2 + ). *e) y = 5 cos( t / 2 + ).

profundidade (m) (www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

(VUNESP/UFTM/2011.2) - ALTERNATIVA: 19.C e 20.A Instruo: Leia o texto para responder s questes de nmeros 19 e 20. No dia 11 de maro de 2011, um forte terremoto, ocorrido prximo costa nordeste do Japo, gerou um tsunami de aproximadamente dez metros de altura, que varreu a costa do pas, e provocou grande destruio. Em alto mar, como o tsunami apresenta grande velocidade e grande comprimento de onda, sua amplitude pode no passar de um metro, e ele pode nem ser percebido pelas embarcaes que so atingidas por ele. medida que o tsunami se aproxima da costa e as guas se tornam rasas, a onda comprimida, sua velocidade e seu comprimento de onda diminuem drasticamente e sua amplitude cresce significativamente, podendo provocar efeitos catastrficos. v2 v1

Pode-se considerar, com boa aproximao, que a velocidade de propagao de um tsunami dada pela equao v = g.h , onde h a profundidade da gua, e g a acelerao da gravidade. Em determinado instante de sua propagao, no sentido da costa, um tsunami tem amplitude igual a 4 m. Adotando g = 10 m/s2, sua velocidade de propagao, em m/s, vale, nesse instante, aproximadamente *a) 14. b) 16. c) 18. d) 20. e) 22.(UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: B O grfico abaixo representa a sensibilidade relativa da viso humana em funo do comprimento de onda da luz.

1

2

v1 > v2 e 1 > 2

(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

Questo 19 Considere que, em alto mar, um tsunami com comprimento de onda de 200 km e velocidade de propagao de 800 km/h tenha passado por uma embarcao, fazendo-a oscilar verticalmente. O intervalo de tempo, em minutos, para que a embarcao sofra uma oscilao completa igual a a) 5. b) 10. *c) 15. d) 20. e) 25.

Considerando-se a velocidade de propagao no vcuo dada por c = 3 108 m/s e tomando-se por base a figura acima, podese estimar corretamente que a faixa de frequncia que melhor compe a luz branca, em 1015 Hz, a) 0,50 0,60. *b) 0,43 0,75. c) 0,43 0,50. d) 0,60 0,75.

[email protected]

4000 5000

b) y = 10 cos (2 t + ).

1,0

12

fenmenos ondulatriosVESTIBULARES 2011.1(UEPG/2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08) No que se refere aos fenmenos ondulatrios, assinale o que for correto. 01) Ao passar de um meio para outro uma onda tem sua frequncia alterada. 02) Quando uma onda se reflete em uma barreira, o ngulo de incidncia igual ao ngulo de reflexo. 04) Em uma onda transversal, os pontos do meio em que ela se propaga vibram perpendicularmente direo de sua propagao. 08) A velocidade de propagao de uma onda depende do meio em que ela se propaga. (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A O movimento ondulatrio aparece em quase todos os ramos da Fsica. As ondas na superfcie da gua, as ondas sonoras, as ondas luminosas, as ondas de rdio e outras ondas eletromagnticas. Com base nos conhecimentos sobre Movimento Ondulatrio, correto afirmar: *a) necessrio haver um meio material para transmitir ondas mecnicas. b) A frequncia de uma onda naturalmente determinada pela velocidade da fonte. c) Uma onda refletida com mudana de fase, em uma extremidade livre de uma corda. d) As ondas sonoras e as ondas luminosas emitidas radialmente por uma pequena fonte so ondas bidimensionais. e) Ondas que possuam a mesma frequncia, mas diferentes velocidades de propagao, tero os mesmos comprimentos de onda. (ENEM-2010) - ALTERNATIVA: A As ondas eletromagnticas, como a luz visvel e as ondas de rdio, viajam em linha reta em um meio homogneo. Ento, as ondas de rdio emitidas na regio litornea do Brasil no alcanariam a regio amaznica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que possvel transmitir ondas de rdio entre essas localidades devido ionosfera. Com ajuda da ionosfera, a transmisso de ondas planas entre o litoral do Brasil e a regio amaznica possvel por meio da *a) reflexo. d) polarizao. b) refrao. e) interferncia. c) difrao. (VUNESP/UNISA-2011.1) - ALTERNATIVA: B Duas pessoas conversam entre si, tendo um obstculo de 2 m de altura entre elas. O fenmeno que melhor explica a possibilidade dessa conversa acontecer : a) Reflexo. d) Ressonncia. *b) Difrao. e) Refrao. c) Interferncia. (IFCE-2011.1) - ALTERNATIVA: D O fenmeno da refrao de uma onda sonora pode ser explicado pela passagem da onda de um meio para outro de propriedades diferentes, mantendo constante(s) a) a frequncia, a velocidade e o comprimento de onda. b) somente a velocidade. c) somente o comprimento de onda *d) somente a frequncia e) apenas a frequncia e o comprimento de onda. [email protected]

ONDULATRIA

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) A luz natural apresenta vrias propriedades, entre elas a polarizao. Sobre polarizao da luz, assinale o que for correto. 01) Se a luz no polarizada tornar-se polarizada, a intensidade luminosa reduzida pela metade. 02) Todo ponto de uma luz polarizada corresponde a um mesmo plano de vibrao, em qualquer instante. 04) A luz natural pode ser polarizada por reflexo ou por refrao. 08) S possvel obter-se a luz polarizada por meio de uma lmpada especial. 16) O olho humano no consegue distinguir se um feixe luminoso ou no polarizado. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: E Considere a seguinte informao sobre a velocidade de propagao do som em dois meios distintos. Velocidade do som no ar (a uma dada temperatura) = 351 m/s. Velocidade do som na gua destilada (a 0 C) = 1404 m/s. Uma fonte sonora, prxima superfcie da gua, produz ondas que se propagam pelo ar e pela gua. A razo entre os comprimentos de onda, dentro e fora da gua, , respectivamente, igual a a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 *e) 4 (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D A ondulatria estuda as oscilaes e a propagao das ondas, que uma forma de transmisso de energia, e analisa os diversos fenmenos ondulatrios. Com base nos conhecimentos da Mecnica Ondulatria, correto afirmar: a) Na propagao de uma onda, h sempre transporte de massa. b) Uma onda, ao passar de um meio para outro, sofre alterao apenas de sua frequncia. c) A velocidade de propagao do som depende de sua frequncia e de sua intensidade, independentemente do meio em que se propaga. *d) A velocidade de propagao de ondas transversais em uma corda de 5,0 m de comprimento e 100,0 g de massa submetida a uma fora tensora de 32,0 N igual a 40,0 m/s. (UDESC-2011.1) - RESPOSTA: a) var/ vvid = 3 b) fi/ fr = 1 c) = 350 nm A figura abaixo representa o fenmeno da refrao da luz. Um feixe de luz monocromtica (onda i) incide sobre a superfcie plana de um bloco de vidro segundo um ngulo (i) com a direo normal. O feixe refratado (onda r) segundo um ngulo (r) com a mesma direo normal. Considere os seguintes dados: o comprimento de onda incidente 525 nm, e o ndice de refrao da luz no ar o mesmo da luz no vcuo. Calcule: a) a razo entre a velocidade de propagao do feixe de luz no ar e no vidro, quando o ngulo incidente 60 e o refratado 30; b) a razo entre a frequncia da onda i e a da onda r, quando o ngulo incidente 45 e o refratado 30; c) o valor do comprimento de onda do feixe refratado, quando o ndice de refrao do vidro vale 1,50. 13

(UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: E Alex encontra-se dentro de uma sala, cujas paredes laterais e superior possuem isolamento acstico. A porta da sala para o exterior est aberta. Alex chama Bruno, que est fora da sala (ver figura). Brunosala (vista de cima)

paredes com isolamento acstico

Alex

porta

(UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um feixe de luz monocromtica incide na interface plana separando dois meios. Os ngulos de incidncia e de refrao com a direo normal ao plano da interface so representados, respectivamente, por i e r. Denotam-se por vi , fi , i e ni e por vr , fr , r e nr a velocidade de propagao do feixe, a sua frequncia, o seu comprimento de onda e o ndice de refrao nos meios de incidncia e de refrao, respectivamente. Dentre as alternativas a seguir, assinale a nica que no corresponde lei da refrao de Snell: a) ni sen(i) = nr sen(r) b) vr sen(i) = vi sen(r) *c) fi sen(i) = fr sen(r) d) r sen(i) = i sen(r) e) (1/vi) sen(i) = (1/vr) sen(r) (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A A luz se propaga com velocidade de mdulo c = 3 108 m/s no vcuo; no entanto, quando a propagao se d em um meio material, a velocidade ser de mdulo V < c. O ndice de refrao definido como sendo n = c / V. Considerando que a luz uma ondda eletromagntica, imagine um feixe de luz monocromtica que passa de um meio para outro, mudando assim, o mdulo V de sua velocidade. Nessa mudana de meio, a(s) propriedade(s) do feixe que NO sofrer(o) alterao (so) *a) a frequncia. b) o comprimento de onda. c) a frequncia e o comprimento de onda. d) a amplitude, a frequncia e o comprimento de onda. (UCS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: C A velocidade de uma onda na gua depende da profundidade da gua na regio em que ela se encontra: quanto maior a profundidade, maior a velocidade da onda. A mudana de velocidade das ondas devido mudana de caractersticas no meio de propagao conhecida como a) difrao. b) interferncia. *c) refrao. d) batimento. e) timbre. (VUNESP/FTT-2011.1) - ALTERNATIVA: C Ondas sonoras e ondas luminosas tm naturezas diferentes e apresentam propriedades diferentes quando se propagam pelo ar e pela gua. A tabela mostra a velocidade de propagao dessas ondas pelo ar e pela gua do mar. velocidade do som (m/s) no ar (a 30 C) na gua do mar 350 1 500 velocidade da luz (km/s) 300 000 225 000

Pode-se afirmar que Bruno escuta Alex porque, ao passar pela porta, a onda sonora emitida por este sofre: a) polarizao. d) refrao. b) regularizao. *e) difrao. c) fisso. (UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: E Em 1917, Albert Einstein publicou um artigo em que descreveu os princpios tericos fundamentais que permitem a existncia dos dispositivos laser. Apesar disso, devido ao enorme desafio tcnico, apenas em 1960 h cinquenta anos, portanto o primeiro laser foi desenvolvido. Considere que um feixe laser se propagando no ar constitudo por ondas eletromagnticas de frequncia far e comprimento de onda ar. Quando o feixe laser muda de meio, ingressando na gua, com ndice de refrao maior que o do ar, pode-se afirmar que a sua frequncia, fgua, e o seu comprimento de onda, gua, so tais que: a) gua < ar e fgua < far. b) gua > ar e fgua > far. c) gua > ar e fgua < far. d) gua > ar e fgua = far. *e) gua < ar e fgua = far. (FGV/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Verifica-se que, ao sofrer refrao, um trem de ondas mecnicas apresenta um novo perfil de oscilao, onde a distncia entre duas cristas consecutivas de suas ondas, tornou-se maior. Comparativamente ao que possua o trem de ondas antes da refrao, a frequncia se ................... , a velocidade de propagao se ........................ e a amplitude se manteve, j que o novo meio ................ refringente. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. a) alterou alterou menos b) alterou manteve mais c) manteve alterou mais *d) manteve alterou menos e) manteve manteve mais (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: 14 (02+04+08) Ao jogar uma pedra na gua observa-se que a perturbao provocada pela pedra se propaga em toda a superfcie livre da gua por meio de ondas. Sobre os fenmenos ondulatrios, assinale o que for correto. 01) Numa onda polarizada, todas as partculas do meio vibram numa nica direo paralela direo em que a onda se propaga. 02) Ondas mecnicas no se propagam no vcuo. 04) Quando uma onda passa de um meio para outro, o comprimento de onda sofre modificao. 08) Uma onda no transporta matria, apenas propaga energia. [email protected]

A respeito das ondas sonoras e luminosas, so feitas as seguintes afirmaes: I. ambas tm sua frequncia alterada quando sofrem refrao, passando do ar para a gua; II. a gua mais refringente do que o ar para as ondas luminosas, e menos refringente do que o ar para as ondas sonoras; III. o ndice de refrao da gua do mar para as ondas luminosas citadas na tabela vale 5/4; IV. a relao entre os comprimentos de onda das ondas sonoras na gua e no ar (G / AR) vale, aproximadamente, 4,3. Est correto o contido, apenas, em a) I e III. d) I, II e IV. b) II e III. e) I, III e IV. *c) II e IV. 14

(UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um feixe de luz monocromtica de comprimento de onda igual a 600 nm, propagando-se no ar, incide sobre um bloco de vidro, cujo ndice de refrao 1,5. O comprimento de onda e a frequncia do feixe que se propaga dentro do vidro so, respectivamente, Dados: velocidade da luz no ar: 3 108 m/s 1nm = 1 109 m *a) 400 nm e 5,0 1014 Hz. b) 400 nm e 7,5 1014 Hz. c) 600 nm e 5,0 1014 Hz. d) 600 nm e 3,3 1014 Hz. e) 900 nm e 3,3 1014 Hz.(UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: E Uma corda composta de dois segmentos de densidades de massa bem distintas. Um pulso criado no segmento de menor densidade e se propaga em direo juno entre os segmentos, conforme representa a figura abaixo.

(UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: B Em cada uma das imagens abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da esquerda.

(1)

(2)

(3)

Os fenmenos ondulatrios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 so, respectivamente, a) refrao interferncia difrao. *b) difrao interferncia refrao. c) interferncia difrao refrao. d) difrao refrao interferncia. e) interferncia refrao difrao.(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: A Sobre a polarizao de ondas, pode-se afirmar corretamente que *a) somente ondas transversais podem sofrer polarizao. b) somente ondas longitudinais podem sofrer polarizao. c) ondas transversais e longitudinais podem sofrer polarizao. d) somente ondas eletromagnticas longitudinais podem sofrer polarizao.

x Assinale, entre as alternativas, aquela que melhor representa a corda quando o pulso refletido est passando pelo mesmo ponto x indicado no diagrama acima.

a) x

b) x

(VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: E A refrao um fenmeno caracterstico da luz quando esta passa de um meio ptico para outro. Sobre a refrao e suas caractersticas, verdade que a) o vcuo possui o maior ndice de refrao, relativamente aos demais meios pticos. b) em determinado meio ptico, quanto maior o ndice de refrao, maior ser a velocidade de propagao da luz. c) a refrao um fenmeno exclusivamente das ondas eletromagnticas, no se aplicando s ondas mecnicas. d) a velocidade de propagao da luz refratada, ao atravessar um meio ptico, a mesma para todas as frequncias de ondas eletromagnticas. *e) a reflexo total da luz somente possvel quando esta provm de um meio ptico de ndice de refrao maior que aquele para o qual ela emerge. (VUNESP/UFTM-2011.1) - RESPOSTA: a) P / J = 4,3 b) 70 m Marcos est parado na borda de um lago de guas calmas em uma manh sem ventos, gritando para que seu amigo Jos, do outro lado do lago, possa ouvi-lo. Dentro do lago outro garoto, Pedro, tambm parado, ouve os gritos de Marcos.

c)

x

Marcos

Jos

parede

d)

x

As velocidades do som no ar e na gua, nesse local, valem respectivamente 350 m/s e 1 505 m/s. a) Determine a razo entre os comprimentos das ondas sonoras emitidas por Marcos, e ouvidas diretamente por Pedro e por Jos, P / J. b) Considere que na regio existe uma parede vertical que permite que Marcos oua o eco de seu grito 0,4 s depois de t-lo emitido. Determine a distncia entre Marcos e a parede, em metros.15

*e)

x [email protected]

(IF/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um feixe luminoso propaga-se no ar com frequncia igual a 5,0 1014 Hz e comprimento de onda igual a 6,0 107 m. Considere o ndice de refrao do ar igual a 1,0. Ao passar a se propagar num meio transparente de ndice de refrao igual a 1,2, ter, em Unidades do Sistema Internacional, velocidade e comprimento de onda, respectivamente, iguais a: *a) 2,5 108 e 5,0 107 b) 2,5 108 e 6,0 107 c) 3,0 108 e 5,0 107 d) 3,0 108 e 6,0 107 e) 2,0 108 e 4,0 107 (UFES-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um raio de luz monocromtico com = 500 nm se propaga no ar com velocidade de 300 000 km/s. Esse raio atinge com incidncia normal a superfcie (1) de um prisma de cristal, que flutua na superfcie de um lquido, penetrando em seu interior, conforme mostra a figura. Os ndices de refrao do cristal e do ar so ncristal = 2 e nar = 1, respectivamente. nar

VESTIBULARES 2011.2(UEG/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: A Dois estudantes de Fsica, aficionados por cinema, querem usar o seu novo aparelho de blu-ray com o udio do home theather que eles j possuem. O aparelho de blu-ray possui duas conexes de sada de udio, uma, por meio de cabos de cobre e, outra, por meio de cabo ptico. Para prever qual das conexes produzir o melhor efeito, um dos estudantes baseia-se em conceitos que estudou em Eletromagnetismo e ptica, compartilhando essas informaes com seu colega. Das observaes feitas pelo estudante, a nica CORRETA a seguinte: *a) no cabo ptico, a informao transmitida com a velocidade de uma onda eletromagntica, ou seja, com a velocidade da luz. b) no fio de cobre, a informao transmitida com a velocidade da luz da mesma forma que no cabo ptico, pois os princpios fsicos so semelhantes. c) no cabo ptico, a luz transmitida atravs de reflexes e refraes e, portanto, sua velocidade diminui com o tempo porque a intensidade luminosa tambm diminui. d) nos fios de cobre, a velocidade, com a qual a informao transmitida, tem o mesmo valor da velocidade de deriva dos eltrons no slido, portanto, muito menor que no cabo ptico. (UCB/DF-2011.2) - RESPOSTA: 0.V; 1.V; 2.F; 3.F; 4.V Ressurgimento da teoria ondulatria O incio do sculo XIX presenciou o ressurgimento da teoria ondulatria. Entre 1801 e 1803, Thomas Young (1773-1829) props o princpio da superposio e com ele explicou o fenmeno de interferncia em filmes finos. Devido ao peso cientfico de Newton e suas ideias sobre a teoria corpuscular, Young foi bastante criticado pela comunidade cientfica inglesa com esses trabalhos. Desconhecendo os avanos realizados por Young, j que a difuso de conhecimentos era extremamente lenta naquela poca, Augustin Jean Fresnel (1788-1827) props, 13 anos mais tarde, uma formulao matemtica dos princpios de Huygens e da interferncia, que ficou conhecido como princpio de Huygens-Fresnel. Pouco tempo depois, Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) mostrou que o princpio de Huygens-Fresnel era consequncia direta da equao de ondas e estabeleceu uma formulao rigorosa para o fenmeno de difrao. Ao saber que a ideia original do princpio da superposio devia-se a Young, Fresnel ficou decepcionado, porm os dois acabaram tornando-se amigos e eventuais colaboradores. Fresnel tambm colaborou com Dominique Franois Jean Arago (1786-1853), principalmente em assuntos ligados polarizao da luz. Com base no texto e em seus conhecimentos de ondulatria, julgue os itens a seguir, assinalando (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos. 0.( ) A teoria de Fresnel explica uma srie de fenmenos, tais como os padres de difrao produzidos por vrios tipos de obstculos e a propagao retilnea em meios isotrpicos. 1.( ) O princpio de HuygensFresnel afirma que a propagao de uma onda primria pode ser entendida como uma sucesso de ondas esfricas secundrias que interferiam para refazer a onda primria em um instante subsequente. 2.( ) A polarizao linear o estado mais complexo de polarizao da luz e ocorre quando o campo eltrico sempre paralelo a um plano definido, chamado plano de polarizao da onda. 3.( ) O fenmeno da difrao pode ser entendido como a curvatura que uma onda faz ao passar por um obstculo. Essa curvatura pode ocorrer em maior ou em menor grau, dependendo da forma e das dimenses do obstculo a ser transpassado. Assim, a difrao fenmeno percebido somente em ondas do tipo mecnicas. 4.( ) Fenomenologicamente, as interferncias ondulatrias podem ser classificadas em interferncias unidimensionais (caso da corda com pulsos movimentando-se em sentidos opostos), bidimensionais (pelculas de leo ou sabo) e tridimensionais.Internet: (com adaptaes).

(1) (2)nlquido ncristal

nlquido

Calcule a) a frequncia da onda de luz no ar; b) o comprimento de onda da luz dentro do prisma; c) o menor valor do ngulo para que a luz no se propague do cristal para o lquido atravs da superfcie (2), sabendo que o ndice de refrao do lquido nlquido = 1 ; d) o menor ndice de refrao do lquido para que a luz se propague do cristal para o lquido atravs da superfcie (2), sabendo que o ngulo = 45. RESPOSTA OFICIAL UFES-2011.1: a) f = 6 1014 Hz b) c = 250 nm c) min = 30 d) nmin = 2

[email protected]

16

(VUNESP/UNICID-2011.2) - ALTERNATIVA: B Quando Niels Bohr associou ao movimento dos eltrons do tomo de hidrognio um movimento ondulatrio, conseguiu explicar os nveis de energia desse elemento. Mais tarde, um experimento marcante comprovaria que a matria assume em determinados casos um comportamento que at ento apenas as ondas assumiam. Esse experimento consistia em detectar os locais em que eltrons jogados contra um obstculo dotado de fendas atingiriam um anteparo colocado logo atrs. Classicamente, esperava-se a obteno de imagens semelhantes aos contornos das fendas, mas o que surpreendeu a todos foi a deteco de eltrons espalhados, formando uma faixa entre esses locais esperados. anteparo

(IF/SC-2011.2) - ALTERNATIVA: D Eco um fenmeno sonoro bem interessante. Quem nunca teve a oportunidade de estar em um ambiente adequado e brincar com o eco de sua voz? Com base no estudo dos fenmenos sonoros, CORRETO afirmar que o eco consequncia do fenmeno denominado: a) interferncia. b) refrao. c) polarizao. *d) reflexo. e) difrao. (UDESC-2011.2) - RESPOSTA: t = 300 min A energia proveniente de uma dose de radiao incidente sobre um corpo pelo perodo de 3 minutos, em Joules, dada pela expresso 2 . 1016 E=

fendas

feixe de eltrons

onde o comprimento de onda da radiao em nm. Dado que o comprimento de onda dos raios-X igual a 0,5 nm e que a energia mxima tolervel para um ser humano igual a 4 1014 J, calcule qual o tempo mximo de exposio permitido para um ser humano se ele est exposto continuamente aos raios-X. Explicite seu clculo com a maior clareza possvel. (UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Na sua propagao, a luz pode apresentar algumas propriedades. Sobre elas, assinale o que for correto. 01) A difrao a propriedade que as ondas luminosas tm de contornar obstculos, ou passar por um orifcio quando so parcialmente interrompidas por ele. 02) Se um raio de luz incidir sobre dois filtros polarizadores, e os planos dos dois filtros forem perpendiculares, nenhuma parte da luz passar atravs deles. 04) Quando a luz do Sol interceptada por gotas de gua suspensas na atmosfera, enxerga-se um arco-ris; este fenmeno ocorre devido difrao da luz. 08) A alterao da frequncia da onda luminosa muda a direo de um raio de luz, ao passar de um meio transparente para outro. 16) A disperso de um raio luminoso ocorre quando a luz incidente em uma superfcie se reflete totalmente. (UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16) Um terremoto um evento ssmico que gera ondas ssmicas primrias (longitudinais) e de cisalhamento (transversais) na crosta terrestre. Charles Richter desenvolveu uma escala com a finalidade de medir (expressar) a magnitude de um terremoto causado pelo movimento de placas tectnicas, que pode ser descrita pela equao M = log A log A0, em que M a magnitude, A a amplitude mxima e A0 a amplitude de referncia. A energia liberada (E) por um terremoto est relacionada com a magnitude do mesmo, por meio da equao M = (2/3) log (E/E0), em que E0 a energiade referncia. Utilizando essas informaes, assinale oque for correto. 01) Um terremoto de magnitude 6 possui amplitude mxima de 1 000 vezes a de um terremoto de magnitude 4. 02) Se a amplitude mxima for de 100 vezes a amplitude de referncia, a magnitude do terremoto na escala Richter 2. 04) As ondas de cisalhamento geradas por um terremoto movimentam as partculas do solo em uma direo perpendicular direo de propagao dessas ondas. 08) As ondas primrias geradas por um terremoto movimentam as partculas do solo em uma direo paralela direo de propagao dessas ondas, como ondas sonoras. 16) A energia liberada e a amplitude mxima de um terremoto podem ser relacionadas pela seguinte equao: log(E/E0) = (3/2) log(A/A0).

O que ocorre com os eltrons tambm ocorre com um feixe de luz, no fenmeno conhecido por a) absoro. *b) difrao. c) polarizao. d) reflexo. e) refrao. (IF/SC-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08) No dia 11 de maro de 2011, o nordeste do Japo foi atingido por um intenso terremoto de magnitude de 8,9 e por fortes ondas de um tsunami. O tsunami um fenmeno da natureza causado por erupes vulcnicas, terremotos submarinos e movimentaes entre as zonas de convergncia (fronteiras entre as placas tectnicas) no fundo dos oceanos, esses comportamentos geram uma srie de ondas fortes...fonte: http://www.infoescola.com/japao/tsunami-no-japao-2011/ - acessado em 18 mai. 2011.

Com base no texto acima e nos fenmenos ondulatrios, analise e assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S). 01. Os terremotos, tambm chamados de abalos ssmicos, so consequncia do movimento entre placas tectnicas, gerando ondas mecnicas, que se propagam somente pelo solo. 02. O fato de alguns prdios desabarem e outros no, durante um terremoto, explicado pelo fenmeno da ressonncia, em que a frequncia do tremor se aproxima da frequncia natural do prdio. 04. As ondas mecnicas de um terremoto esto na faixa do infrassom, ou seja, tm frequncias prximas dos 15 kHz. 08. Um tsunami em alto mar se propaga em grande velocidade, mas medida que se aproxima da costa, ou seja, em guas menos profundas, a velocidade diminui e amplitude aumenta. Esta variao de velocidade pode ser explicada pelo fenmeno de refrao. 16. A velocidade das ondas mecnicas geradas em um terremoto a mesma, independente se as ondas se propagam na terra ou na gua. 32. A frequncia da onda mecnica gerada em um terremoto varia medida que muda de meio, por exemplo, da terra para a gua. [email protected]

17

interferncia de ondasVESTIBULARES 2011.1(UFPR-2011.1) - ALTERNATIVA: B Uma fila de carros, igualmente espaados, de tamanhos e massas iguais faz a travessia de uma ponte com velocidades iguais e constantes, conforme mostra a figura abaixo. Cada vez que um carro entra na ponte, o impacto de seu peso provoca nela uma perturbao em forma de um pulso de onda. Esse pulso se propaga com velocidade de mdulo 10 m/s no sentido de A para B. Como resultado, a ponte oscila, formando uma onda estacionria com 3 ventres e 4 ns. Considerando que o fluxo de carros produza na ponte uma oscilao de 1 Hz, assinale a alternativa correta para o comprimento da ponte.

ONDULATRIA

(VUNESP/UFTM-2011.1) - ALTERNATIVA: D Slvia e Patrcia brincavam com uma corda quando perceberam que, prendendo uma das pontas num pequeno poste e agitando a outra ponta em um mesmo plano, faziam com que a corda oscilasse de forma que alguns de seus pontos permaneciam parados, ou seja, se estabelecia na corda uma onda estacionria. A figura 1 mostra a configurao da corda quando Slvia est brincando e a figura 2 mostra a configurao da mesma corda quando Patrcia est brincando. Slvia

figura 1

Patrcia

figura 2 a) 10 m. *b) 15 m. c) 20 m. d) 30 m. e) 45 m. Considerando-se iguais, nas duas situaes, as velocidades de propagao das ondas na corda, e chamando de fS e fP as frequncias com que Slvia e Patrcia, respectivamente, esto fazendo a corda oscilar, pode-se afirmar corretamente que a relao fS / fP igual a a) 1,6. b) 1,2. c) 0,8. *d) 0,6. e) 0,4. (FGV/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C A figura mostra dois pulsos que se movimentam em sentidos contrrios, um em direo ao outro sobre a mesma corda, que pode ser considerada ideal. Considerando que o comprimento de onda da luz do laser e que a mdia recoberta por um material plstico transparente de ndice de refrao n, a menor profundidade das ranhuras que produzem o bit 1 a) d) /4 b) /2 *e) /4n c) /2n (UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Duas fontes de ondas sonoras, situadas nos pontos F1 e F2, emitem ondas de mesma frequncia e em fase. Uma pessoa situada no ponto P recebe as duas ondas 4m F2 com a mesma intensidade no nula, F1 vindas diretamente das fontes. A figura ao lado mostra a disposio das fontes 3m e da pessoa. O maior comprimento de onda, em metros, que deve ser emitido P pelas fontes para que a pessoa no escute o som produzido por elas : a) 0,5 b) 2 c) 1 *d) 4 [email protected]

(UFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: E As mdias pticas CD, DVD e Blu-ray so constitudas por um material que reflete a luz incidente de um laser. A gravao de informaes realizada produzindo-se ranhuras sobre a superfcie da mdia, conforme ilustra a figura, de modo que os raios incidente e refletido causaro interferncia construtiva ou destrutiva, produzindo os bits 0 e 1, respectivamente.

No momento em que houver sobreposio total, a disposio esperada para os pontos da corda estar melhor indicada por: a) d)

b)

e)

*c) 18

(UFJF/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Sobre um ponto F1 da superfcie da gua de um lago tranquilo, caem, sucessivamente, 40 pedras durante 2 minutos, formando ondas, cuja distncia entre ventres (cristas) consecutivos de 8,0 cm, como mostra a figura (I) abaixo. a) Calcule a velocidade de propagao das ondas na superfcie do lago. b) Calcule a frequncia da onda formada na superfcie do lago. c) Suponha agora que, em um outro ponto F2 , distante 36 cm de F1 , caem outras pedras de forma coerente (ao mesmo tempo) com F1 , como mostra a figura (II). Nas posies A e B , mostradas na figura, ocorrem interferncia construtiva ou destrutiva? Justifique sua resposta.

(UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Sobre os fenmenos de interferncia e difrao de ondas, assinale o que for correto. 01) Em uma interferncia de duas ondas mecnicas se propagando em uma corda, os pontos que permanecem em repouso so chamados de antinodos. 02) O fenmeno da interferncia de ondas pode ser entendido como consequncia do princpio da superposio de ondas e este, por sua vez, como consequncia do princpio da conservao da energia. 04) O experimento de difrao em fenda dupla pode comprovar a natureza ondulatria da luz. 08) Duas ondas que se interferem construtivamente tm suas caractersticas fsicas individuais alteradas. 16) A difrao a propriedade que uma onda possui de contornar um obstculo, ao ser parcialmente interrompida por ele. (ITA/SP-2011.1) - RESPOSTA: Cor azul, pois ela tem menor comprimento de onda. Um filme fino de sabo sustentado verticalmente no ar por uma argola. A parte superior do filme aparece escura quando observada por meio de luz branca refletida. Abaixo da parte escura aparecem bandas coloridas. A primeira banda tem cor vermelha ou azul? Justique sua resposta.

RESPOSTA UFJF-2011.1: a) v 2,67 cm/s b) f 0,33 Hz c) ponto A interferncia destrutiva (x = /2) ponto B interferncia construtiva (x = )(UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B A figura abaixo representa uma forma senoidal num grfico y (deslocamento vertical) vesus x (deslocamento horizontal), como uma fotografia de uma corda, na qual se propaga uma onda estacionria. Esto destacadas, na figura, duas grandezas, enumeradas por 1 e 2.y1

2

x

CORRETO afirmar: a) A grandeza 1 a amplitude e a 2 o comprimento de onda. *b) Se o eixo horizontal do grfico representasse o tempo, a grandeza 1 seria o perodo. c) A grandeza 1 o perodo e a 2 a frequncia. d) Se o eixo horizontal do grfico representasse o tempo, a grandeza 2 seria a [email protected] 19

VESTIBULARES 2011.2(UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: B A tica geomtrica utiliza-se da aproximao de raios luminosos para examinar o que ocorre quando a luz se reflete numa superfcie ou se refrata ao passar de um meio material para outro. J a tica Fsica, ou tica ondulatria, lida com fenmenos que no podem ser adequadamente explicados com a aproximao de raios luminosos. Para explicar fenmenos como a interferncia e a difrao, a tica fsica lida com a natureza ondulatria da luz. As cores brilhantes exibidas por um CD ao refletir luz branca, as vrias cores que surgem na superfcie de uma bolha de sabo que flutua ou as regies claras e sombreadas que percebemos ao observarmos, contra a luz, dois tecidos finos superpostos, so exemplos de interferncia da luz. Numa superposio de ondas eletromagnticas, padres de interferncia podem surgir como resultado da combinao dos campos eltrico e magntico que constituem as ondas individuais. Ondas eletromagnticas visveis possuem comprimento de onda curto (de 4107m a 7107m) e, por esse motivo, seus efeitos de interferncia no so facilmente observados. Para que se observe um padro estvel de interferncia, so necessrias duas fontes produzindo ondas de mesmo comprimento de onda e que mantenham uma relao de fase constante entre si, ou seja, elas precisam ser coerentes. Uma fonte de luz ordinria passa por alteraes aleatrias a cada 108 s, aproximadamente. Dessa forma, as condies para interferncia construtiva (luz intensa) ou destrutiva (sombra) duram por tempos da ordem de 108 s. Tais fontes ordinrias so chamadas de incoerentes. Um mtodo muito usado para a produo de duas fontes luminosas coerentes de comprimentos de onda idnticos utilizar-se de uma nica fonte luminosa emitindo um nico comprimento de onda para iluminar um anteparo contendo duas fendas estreitas. A luz que emerge das fendas coerente porque produzida por uma nica fonte. As duas fendas servem apenas para separar o feixe original em duas partes. Nesse caso, uma alterao aleatria na luz emitida pela fonte ocorre, simultaneamente, nos dois feixes separados e os efeitos da interferncia podem ser observados. Thomas Young, em 1801, demonstrou pela primeira vez a interferncia com ondas luminosas a partir de duas fendas. O diagrama da experincia de dupla fenda e uma ampliao do centro de um possvel padro de franjas formado sobre o anteparo esto representados na figura a seguir. As fendas S1 e S2 funcionam como fontes de ondas luminosas coerentes que produzem um padro de interferncia no anteparo de observao (o desenho no est em escala).

Aps a leitura do texto sobre tica fsica, marque a alternativa CORRETA. a) Podemos usar uma lmpada que emite luz branca, iluminando a primeira barreira na experincia de dupla fenda, como fonte para a produo de duas fontes luminosas coerentes de comprimentos de onda idnticos. *b) Um feixe de ondas eletromagnticas de mesmo comprimento de onda coerente se elas mantm uma relao de fase constante entre si. c) A espessura das fendas no influencia o padro de difrao observado na experincia de dupla fenda. d) Padres de interferncia s ocorrem na faixa visvel do espectro eletromagntico. (IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: E Na figura a seguir, F1 e F2 so fontes coerentes de ondas em fase, que apresentam comprimento de onda de 10 cm. Os nmeros representam as distncias, em centmetros, entre os pontos X, Y, Z e K, e as fontes.

A opo que apresenta somente pontos de Interferncia construtiva a) X, Y, Z. b) X, Y. c) Z, K, Y. d) K, Y, X. *e) X, Z. (UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 26 (02+08+16) Considere um experimento de interferncia e difrao de luz visvel em uma fenda dupla (experimento de Young), no qual as frentes de onda plana satisfazem o Princpio de Huygens, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01) Tal experimento pode comprovar a natureza corpuscular da luz. 02) As chamadas franjas de interferncia podem ser observadas em tal experimento. 04) Quando ocorre interferncia destrutiva entre as ondas emergentes das fendas, as frequncias de oscilao e os comprimentos de onda dessas ondas se cancelam. 08) A diferena de caminho ptico entre as ondas emergentes das fendas que determina se pode haver ou no interferncia construtiva entre tais ondas. 16) A experincia de Young permite determinar o comprimento de onda da onda eletromagntica utilizada no experimento.

primeira barreira segunda barreira

Anteparo

(Texto e figura adaptados de SERWAY Raymond A.; JEWETT, R. John W. Princpios de Fsica. vol. 4, p. 1052-1054. So Paulo: Thomson Learning Edies Ltda, 2007.) [email protected] 20

acstica (velocidade do som)VESTIBULARES 2011.1(UFT/TO-2011.1) - ALTERNATIVA: C Trs amigos foram dispostos alinhadamente. O amigo do meio (A2) ficou separado do primeiro (A1) por 720 [m] e do terceiro amigo (A3) por 280 [m] de distncia. O eco produzido por um obstculo e gerado a partir de um tiro disparado por A1 foi ouvido 4 segundos aps o disparo tanto por A1 como por A2. Qual o melhor valor que representa o tempo (contado aps o disparo) para A3 ouvir este eco? Considere que a velocidade do som no ar seja 300 [m/s]. a) 2,7 segundos b) 3,1 segundos *c) 4,7 segundos d) 5,3 segundos e) 6,9 segundos (UFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: C Em um artigo cientfico, publicado em 2010 na revista Conservation Biology, os autores relatam os resultados da investigao do comportamento dos elefantes em regies em que h explorao de petrleo. Nessas regies, deflagram-se algumas exploses que so detectadas por esses animais. As patas dos elefantes so capazes de perceber ondas ssmicas e, com isso, eles conseguem manter-se distantes das zonas de detonao. Considere que um elefante capte uma onda ssmica que se propaga a uma velocidade tpica de 3,74 km/s. Quatro segundos depois, ele ouve o som da detonao de uma carga de dinamite. A que distncia, em metros, o elefante se encontrar do local em que a carga de dinamite foi detonada? a) 13600 b) 8160 Dado *c) 1496 Velocidade do som no ar: 340 m/s d) 1360 e) 1247 (UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C O sonar um equipamento que, utilizando ondas de ultrassom, permite a um navio determinar a localizao de outros objetos dentro da gua. O funcionamento do sonar baseado principalmente no fenmeno denominado: a) interferncia. b) refrao. *c) reflexo. d) difrao. (PUC/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Patrcia ouve o eco de sua voz direta, refletida por um grande espelho plano, no exato tempo de uma piscada de olhos, aps a emisso.

ONDULATRIA

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Som toda onda mecnica perceptvel ao ouvido humano. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01) O som no se propaga no vcuo. Nos meios em que ele se propaga pode sofrer reflexo, refrao, interferncia e difrao. 02) Os sons abaixo de 20 hertz e acima de 20.000 hertz so inaudveis e por isso denominados respectivamente de infrassom e ultrassom. 04) A velocidade de propagao do som depende do meio em que se propaga. 08) O eco um fenmeno sonoro causado pela refrao do som. (UFU/MG-2011.1) - RESPOSTA: 1V; 2V; 3V; 4F Uma maneira de se obter a velocidade do som em um slido consiste em incidir um raio sonoro em um slido de faces paralelas imerso na gua, processo semelhante ao que ocorre quando uma onda eletromagntica atravessa um material transparente de faces paralelas imerso no ar. A figura abaixo ilustra esse mtodo, em que uma onda ultrasnica (som no audvel pelo ser humano) de frequncia 1,0 106 Hz emitida por uma fonte e se propaga na gua, em que a velocidade do som conhecida e tem o valor de Vgua = 1400 m/s. A seguir, essa onda atravessa o slido e, depois, novamente se propaga na gua at atingir um detector. Se se aumenta o ngulo de incidncia (, na figura) de forma a ocorrer a reflexo total da onda, essa no atingir o coletor, permitindo-se assim obter a velocidade do som no slido. Em analogia ao caso de ondas eletromagnticas, em que a velocidade da luz no vcuo a referncia para a definio do ndice de refrao do meio, aqui a referncia a velocidade do som na Vgua gua, isto : nmeio = . Note-se, ainda, que: Vmeio a) a velocidade do som no slido maior que na gua. b) vlida a seguinte relao: nincidente.senincidente = nrefratado .senrefratado .

Adotando a velocidade do som no ar como 340 m/s e o tempo mdio de uma piscada igual a 0,4 s, podemos afirmar que a distncia d entre a menina e o espelho vale *a) 68 m. d) 1700 m. b) 136 m. e) 8160 m. c) 850 m. [email protected]

Marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opo. 1 ( ) O ndice de refrao para onda eletromagntica nluz 1, enquanto o ndice de refrao para ondas sonoras em slidos nsom 1. 2 ( ) Na incidncia do raio sonoro no slido, a reflexo total para a onda sonora pode ocorrer na face A e no pode ocorrer na face B. 3 ( ) Se o ngulo limite onde ocorre reflexo total = 30, a

velocidade da onda no slido V = 2800 m/s. 4 ( ) O comprimento de onda da onda ultrassnica (utilizada na experincia) na gua 2,25 mm.21

(UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um homem est parado a uma distncia de L = 85 m de um paredo vertical bastante alto e largo (ver figura). O homem grita, e o som bate no paredo e retorna aos seus ouvidos na forma de eco.

Se no h vento e a velocidade do som de 340 m/s, em quanto tempo, aps gritar, o homem pode escutar o eco de sua voz? a) 0,1 s *b) 0,5 s c) 0,8 s d) 1,2 s e) 1,6 s (VUNESP/FAMECA-2011.1) - ALTERNATIVA: B O fenmeno da reflexo das ondas sonoras por obstculos d origem a vrios efeitos interessantes, dentre eles o eco. Considere que uma pessoa esteja prxima a um obstculo gritando a palavra Ahh... vrias vezes consecutivas e em intervalos iguais de tempo, e que esteja ouvindo o eco de seus gritos. Nota que se o intervalo entre dois gritos for de 1,5 s, ela deixa de ouvir os ecos, uma vez que eles se superpem aos prprios gritos. Considerando que a velocidade do som no ar seja de 340 m/s, pode-se afirmar que a distncia entre a pessoa e o obstculo vale, em metros, a) 226. *b) 255. c) 340. d) 510. e) 680. (UFPB-2011.1) - ALTERNATIVA: A Sonares so dispositivos frequentemente usados na indstria naval. Os navios possuem sonares para detectar obstculos no fundo do mar, detectar cardumes etc. Um determinado sonar de um navio produz ondas sonoras progressivas, com comprimento de onda de 2,0 m e frequncia 200 Hz. Nesse caso, um obstculo a 80 m do sonar ser detectado pelo navio em um intervalo de tempo de: *a) 0,4 s d) 1,6 s b) 1,0 s e) 2,0 s c) 1,2 s (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Com relao s ondas sonoras e s ondas eletromagnticas, assinale o que for correto. 01) Ondas eletromagnticas se propagam no vcuo, enquanto ondas sonoras no. 02) A energia de uma onda eletromagntica diretamente proporcional frequncia e inversamente proporcional ao comprimento de onda da onda. 04) A radiao ultravioleta mais energtica que a radiao visvel, enquanto que a radiao infravermelha menos energtica que essas duas radiaes. 08) O fenmeno de espalhamento de uma onda eletromagntica em direes distintas da sua direo original de propagao, ao encontrar um obstculo, chamado ndice de refrao. 16) A velocidade de propagao do som no ar, ao nvel do mar e temperatura de 20 C, aproximadamente 340 m/s. O aumento da temperatura faz com que essa velocidade diminua, pois h um aumento na agitao das molculas do ar, que dificulta a propagao do som nesse meio. [email protected]

(UFBA-2011.1) - RESPOSTA: D = 66 m A maioria dos morcegos possui ecolocalizao um sistema de orientao e localizao que os humanos no possuem. Para detectar a presena de presas ou de obstculos, eles emitem ondas ultrassnicas que, ao atingirem o obstculo, retornam na forma de eco, percebido por eles. Assim sendo, ao detectarem a direo do eco e o tempo que demora em retornar, os morcegos conseguem localizar eventuais obstculos ou presas. Um dispositivo inspirado nessa estratgia a trena snica, a qual emite uma onda sonora que refletida por um obstculo situado a uma distncia que se deseja medir. Supondo que uma trena emite uma onda ultrassnica com fre- quncia igual a 22,0 kHz e comprimento de onda igual a 1,5 cm, que essa onda refletida em um obstculo e que o seu eco detectado 0,4s aps sua emisso, determine a distncia do obstculo, considerando que as propriedades do ar no mudam durante a propagao da onda e, portanto, a velocidade do som permanece constante. (UFJF/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C O menor intervalo de tempo entre dois sons percebidos pelo ouvido humano de 0,10 s . Considere um cantor em frente a uma parede em um local onde a velocidade do som de 340 m/s, com mostra a figura abaixo.

Ao emitir um som, o cantor escuta o eco de sua voz para determinadas posies x em relao parede. Podemos afirmar que a menor distncia x para a qual o cantor consegue distinguir sua voz do eco, : a) 15 m b) 16 m *c) 17 m d) 18 m e) 19 m (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A O eco um fenmeno que consiste em se escutar um som aps a reflexo da onda sonora emitida. Suponha que voc e seu amigo encontrem-se separados 60 metros entre si, e ambos a 40 metros de um obstculo A, perpendicular ao solo, que pode refletir ondas sonoras. Se seu amigo emitir um som, voc perceber que o intervalo de tempo entre o som refletido e o som direto ser aproximadamente, em segundos, de *a) 0,12. b) 0,20. c) 0,50. d) 0,80. e) 1,80. Dado: velocidade do som no ar V = 340 m/s 22

(VUNESP/FTT-2011.1) - ALTERNATIVA: C Ondas sonoras e ondas luminosas tm naturezas diferentes e apresentam propriedades diferentes quando se propagam pelo ar e pela gua. A tabela mostra a velocidade de propagao dessas ondas pelo ar e pela gua do mar. velocidade do som (m/s) no ar (a 30 C) na gua do mar 350 1 500 velocidade da luz (km/s) 300 000 225 000

VESTIBULARES 2011.2(UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: B Fenmenos ondulatrios so comuns no dia a dia. Quem nunca ouviu falar em terremotos, ondas no mar e barulho de propaganda poltica? O som tambm um fenmeno ondulatrio. Toda informao que chega aos nossos ouvidos um tipo de onda que viaja por um meio lquido, slido ou gasoso. A velocidade do som no ar possui mdulo de, aproximadamente, 340 m/s. O ouvido humano capaz de perceber rudos que vo de 20 a 20 000 Hz. Um dado rudo, no ar, possui comprimento de onda de 21,25 m. Num bairro em que este rudo tocou a noite inteira, moradores da regio reclamaram de barulho. Sobre o barulho em questo, assinale a alternativa CORRETA. a) O barulho certamente do rudo, pois, ocorrendo durante toda a noite, a intensidade de som seria elevada e acordaria os moradores. *b) O rudo no pode ter incomodado os moradores, uma vez que no perceptvel ao ouvido humano. c) O rudo pode ter sido a causa do barulho, pois sua frequncia f est no intervalo 20 Hz f 20 kHz. d) O rudo no pode ter sido a causa do barulho, pois sua frequncia superior a 20 kHz. (UDESC-2011.2) - RESPOSTA: a) t = 2,0 s b) = 30,0 m Nos oceanos, as baleias se comunicam utilizando ondas sonoras atravs da gua. Uma baleia emite um som de 50,0 Hz para avisar um filhote desatento a voltar ao grupo. A velocidade do som na gua de 1,50 103 m/s. a) Quanto tempo leva o som para chegar ao filhote, se ele est afastado 3,00 km? b) Qual o comprimento de onda do som na gua? (UGF/RJ-2011.2) - ALTERNATIVA: E Duas crianas brincam com um telefone feito de duas latas e um cordo, como mostra a figura. Nesse caso, enquanto o cordo se encontra esticado, um menino fala dentro da lata, e o outro escuta na lata que est na outra ponta do cordo.

A atividade pesqueira faz uso de aparelhos que tm seu funcionamento baseado nas propriedades ondulatrias do som, os sonares. Alguns barcos pesqueiros utilizam-se de sonares para determinar a localizao e o tamanho de um cardume. Com o intervalo de tempo entre a emisso de uma onda e a deteco da onda refletida pelo cardume, possvel obter, por exemplo, sua profundidade. O sonar de um barco pesqueiro detectou duas ondas refletidas com um intervalo de tempo entre elas. A primeira foi detectada 0,3 s depois da emisso, e deve-se reflexo provocada por um cardume. A segunda foi detectada 0,4 segundos depois da emisso, e deve-se reflexo provocada por um barco naufragado, apoiado no fundo do mar. Considerando-se que o barco pesqueiro, o cardume e o barco naufragado estejam alinhados verticalmente, a distncia entre o cardume e o barco naufragado vale, em m, a) 25. b) 50. *c) 75. d) 100. e) 150.

O telefone descrito funciona porque uma onda a) eletromagntica gerada na lata em que se fala e transmitida pelo cordo, fazendo a lata do menino que escuta vibrar, gerando uma onda mecnica que pode ser escutada. b) eletromagntica gerada na lata em que se fala e transmitida pelo ar, fazendo a lata do menino que escuta vibrar, gerando uma onda eletromagntica que pode ser escutada. c) mecnica gerada na lata em que se fala e transmitida pelo ar, fazendo a lata do menino que escuta vibrar, gerando uma onda mecnica que pode ser escutada. d) mecnica gerada na lata em que se fala e transmitida pelo cordo, fazendo a la