física - oscilações e ondulatória questões de vestibular 2012
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Questões com resposta de física, oscilações e ondulatória, de vestibulares do ano de 2012TRANSCRIPT
físicaoscilações e ondulatória
QUESTÕES DE VESTIBULARES2012.1 (1o semestre)2012.2 (2o semestre)
sumáriocinemática e dinâmica das oscilações
VESTIBULARES 2012.1 ...............................................................................................................................2VESTIBULARES 2012.2 ...............................................................................................................................5
introdução e equação fundamental da ondulatória VESTIBULARES 2012.1 ...............................................................................................................................7VESTIBULARES 2012.2 .............................................................................................................................10
fenômenos ondulatórios VESTIBULARES 2012.1 .............................................................................................................................12VESTIBULARES 2012.2 ............................................................................................................................. 14
interferência de ondas VESTIBULARES 2012.1 ..............................................................................................................................16VESTIBULARES 2012.2 ..............................................................................................................................18
acústica (velocidade do som) VESTIBULARES 2012.1 ..............................................................................................................................19VESTIBULARES 2012.2 ..............................................................................................................................20
acústica (qualidades fisiológicas) VESTIBULARES 2012.1 ............................................................................................................................. 22VESTIBULARES 2012.2 ..............................................................................................................................22
fontes sonoras (cordas e tubos) VESTIBULARES 2012.1 ............................................................................................................................. 23VESTIBULARES 2012.2 ............................................................................................................................. 24
efeito Doppler VESTIBULARES 2012.1 ............................................................................................................................. 26VESTIBULARES 2012.2 ..............................................................................................................................27
VESTIBULARES 2012.1
OSCILAÇÕEScinemática e dinâmica das oscilações
(UERJ-2012.1) - RESPOSTA: f = 2 HzUma pequena pedra amarrada a uma das extremidades de um fio inextensível de 1 m de comprimento, preso a um galho de árvore pela outra extremidade, oscila sob ação do vento entre dois pontos equidistantes e próximos à vertical. Durante 10 s, observou-se que a pedra foi de um extremo ao outro, retornando ao ponto de partida, 20 vezes.Calcule a frequência de oscilação desse pêndulo.
(VUNESP/UNICID-2012.1) - ALTERNATIVA: BVários instrumentos utilizados em medicina diagnóstica e mesmo operacional, funcionam movidos por ondas eletromagnéticas. O movimento vibratório dessas ondas pode ser descrito por funções trigonométricas, uma vez que se trata de um movimento harmônico simples.Se determinada onda vibra segundo a função
y = 3,0 × 10−10 · cos (2,0 × 1018 · π · t),
considerando π ≅ 3, no Sistema Internacional (SI) a sua velocidade máxima de vibração vale, em m/s, aproximadamente,a) 1,5 × 10−28.*b) 1,8 × 109.c) 2,0 × 108.d) 5,0 × 10−29.e) 6,0 × 108.
(UEM/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16)Um pêndulo simples é deslocado de sua posição de equilíbrio e pas-sa a oscilar, realizando pequenas oscilações. É suposto que não haja atrito e que o fio do pêndulo seja inextensível e de massa des-prezível. Com essas considerações, o corpo oscilante realiza um movimento harmônico simples e sua posição x, em metros, como função do tempo t, em segundos, é dada por
x(t) = 0,04cos( 92
t + π3) ,
sendo x = 0 a posição de equilíbrio. A respeito do exposto e conside-rando g = 10 m/s2 , assinale o que for correto.
01) O período da oscilação é 4π9
s.
02) No início da oscilação, o corpo se encontra a 0,04m do ponto de equilíbrio.
04) O primeiro instante em que o corpo passa pela posição
x = −0,02 m é t = 2π3
s.
08) A amplitude da oscilação é 0,08 m.
16) A função horária da posição também é dada por
x(t) = 0,02(cos 92
t − √3sen 92
t) .
(UFPB-2012.1) - AFIRMATIVAS CORRETAS: I , II , IV e VDesde a antiguidade, o homem faz uso da energia eólica para pôr as rodas do progresso em andamento. Hoje em dia, utiliza-se a energia eólica para mover imensos aerogeradores, os quais são grandes turbinas, colocadas em lugares altos de muito vento, que têm a ca-pacidade de captar a energia cinética dos ventos e transformá-la em energia elétrica.Considere um aerogerador movido por uma hélice de três pás que gira a uma velocidade de 0,5 rad/s. Cada pá mede 10 m.Seja P a projeção de um ponto da extremidade de uma das pás ao longo do eixo-x, conforme figura a seguir:
Ada
ptad
o de
<ht
tp://
ww
w.d
forc
esol
ar.c
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p-co
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oads
/201
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/turb
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de-v
ient
o-ej
e-ho
rizon
tal.j
pg>.
Ace
sso
em: 0
3 ou
t. 20
11.
P eixo-x
pá
superfície
Considerando que o movimento do ponto P é descrito pelo Movi-mento Harmônico Simples e que π = 3, identifique as afirmativas corretas:
I. O ponto P oscila com uma frequência de 1/12 Hz.II. O ponto P completa uma oscilação em um tempo de 12 s.III. A função horária da posição do ponto P é dada por
x(t)= 20 cos(t/2) (m).IV. O módulo da velocidade máxima do ponto P é 5,0 m/s.
V. O módulo da aceleração máxima do ponto P é 2,5 m/s2.
(UECE-2012.1) - ALTERNATIVA: AUm corpo oscila com movimento harmônico simples. Sua posição, com o tempo, varia conforme a equação x(t) = 0,30cos(2π t + π) onde x está em metros, t em segundos e a fase está em radianos. Assim, a frequência, o período e a frequência angular são, respec-tivamente,
*a) 1 Hz, 1 s e 2π rad/s.
b) π Hz, π1 s e π rad/s.
c) 0,30 Hz, 2π s e (2π t + π) rad/s.
d) 2π Hz, 2π1 s e 0,60π rad/s.
(VUNESP/FMJ-2012.1) - ALTERNATIVA: EA agulha de uma máquina de costura industrial oscila com uma fre-quência de 10 Hz, ou seja, executa 10 oscilações completas a cada segundo. Considerando o ponto mais alto de sua trajetória como o início de seu movimento, localizado a 3 cm da mesa da máquina, o gráfico qualitativo que relaciona as posições (p), em centímetros, ocupadas pela agulha, com o tempo (t), em segundos, decorrido durante seu movimento, é o mostrado na figura.
p
0t
A respectiva função que representa essa curva é
a) p = 3.sen(10.π.t)
b) p = 3.sen(20.π.t)
c) p = 6.sen(20.π.t)
d) p = 3.cos(10.π.t)
*e) p = 3.cos(20.π.t)
CINEMÁTICA DAS OSCILAÇÕES
(PUC/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: EEm condições de microgravidade a massa corpórea sofre bastante perda, e é por isso que em viagens espaciais a massa dos astronau-tas é periodicamente medida. Para isso é utilizado um equipamentoespecial, pois não é possível medir a massa por meio de uma ba-lança convencional. O dispositivo utilizado é conhecido como Body Mass Measuring Device (BMMD), traduzido para o português seria Aparelho de Medida de Massa Corpórea.
Body Mass Measuring Device (BMMD) 1 - Fonte: Site da Nasa.
O BMMD é uma cadeira montada sobre molas. O astronauta senta na cadeira e esta é posta a oscilar medindo-se o período de oscila-ção.Dado esse contexto, analise as proposições a seguir:I. Conhecendo-se apenas o valor do período é possível calcular a massa do astronauta.II. O período de oscilação da cadeira vazia é maior que o período medido com um astronauta sentado na cadeira.III. O período medido não depende da amplitude do movimento.Marque a alternativa CORRETA:
a) Apenas a proposição I é verdadeira.b) Apenas a proposição II é verdadeira.c) Apenas as proposições I e II são verdadeiras.d) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.*e) Apenas a proposição III é verdadeira.
(IME/RJ-2012.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃONa Figura 1 é apresentado um corpo de massa m e carga +q imerso em um campo magnético B. O corpo possui uma velocidade v per-pendicular ao campo magnético.
B
v
+q
Feixe de luz
Tela de projeção
Figura 1
Nele incide um feixe de luz paralela que o ilumina, projetando a sua sombra em uma tela onde executa um movimento equivalente ao de um corpo com massa m preso a uma mola, conforme apresentado na Figura 2.
Mola
Figura 2
m
Determine:a) o valor da constante elástica da mola;b) a energia potencial elástica máxima;c) a velocidade máxima do corpo;d) a frequência do movimento.
Observação:Despreze a ação da gravidade.
RESPOSTA IME/RJ-2012.1:
a) k = q2 B2
m b) Epmáx = Ec
máx = mv2
2
c) vmáx = v d) f = qB
2πm
(UEPG/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm corpo está suspenso por um fio inextensível. Conforme é mos-trado abaixo, o corpo é afastado da sua posição inicial A e deslocado até B, onde é solto e começa a oscilar. Com relação à energia me-cânica do sistema e desprezando as forças externas que poderão atuar sobre ele, assinale a alternativa correta.
θL
posi
ção
inic
ial
B
A
a) Quando o corpo passa pela posição A, a energia mecânica do sistema é nula.b) A energia total do sistema independe do afastamento do corpo da posição inicial.*c) Em qualquer ponto do sistema o somatório das energias poten-cial e cinética é igual à energia mecânica do sistema.d) A energia mecânica total do sistema depende do comprimento do fio (L).e) Em B, a energia cinética do sistema é máxima e a potencial nula.
(UNIMONTES/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: DUm bloco de massa m está preso a uma mola de constante elástica k. O sistema bloco + mola está em equilíbrio sobre uma superfície sem atrito. O bloco é deslocado de um comprimento d em relação à sua posição de equilíbrio x = 0 (veja a figura) e, em seguida, é liberado. Ele começa a oscilar sobre a superfície com uma fre- quência angular ω.
x
m
x
m
0
0
x = d
Considerando essas informações, pode-se afirmar incorretamente que
a) a frequência angular do sistema diminui com o aumento da massa m.b) a energia mecânica total do sistema bloco + mola será kd2/2.c) a amplitude do movimento do bloco é d.
*d) a velocidade e a aceleração do bloco são nulas quando ele pas-sa pela posição x = 0.
DINÂMICA DAS OSCILAÇÕES
(UEM/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 27 (01+02+08+16)Uma mola (que obedece à lei de Hooke) é presa verticalmente no teto de uma casa. Na extremidade livre, é pendurado um bloco de massa de 1 kg e nota-se que o comprimento da mola é aumentado em 10 cm. Nessas condições, considerando a aceleração da gravi-dade g = 10 m/s2 , assinale o que for correto.01) A constante elástica da mola vale 100 N/m.02) A constante elástica da mola independe da massa utilizada.04) Duplicando-se a massa m, a deformação da mola é também duplicada, assim como a constante da mola.08) Se esse experimento for feito na Lua, o valor da constante elás-tica da mola terá o mesmo valor do obtido na Terra.16) Colocando o sistema massa-mola para oscilar, a velocidade do bloco de massa m varia senoidalmente com o tempo.
(UEG/GO-2012.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃODuas massas m1 e m2 estão penduradas, cada uma, em uma mola com constantes elásticas k1 e k2, respectivamente. Os valores das massas são m1 = 0,36 kg e m2 = 0,50 kg. No momento em que as massas são penduradas nas molas, estas se distendem por uma distância de 40 cm e 10 cm, respectivamente. Tendo em vista as informações apresentadas, determine:
Dados: considere g = 10 m/s2 e π = 3,1
a) as constantes elásticas da duas molas;b) o período e a frequência de cada um dos sistemas, considerando a presença de oscilação;c) que massa deve ser adicionada à massa m2 para que o período de oscilação do segundo oscilador seja o mesmo do primeiro?
RESPOSTA UEG/GO-2012.1:a) k1 = 9,0 N/m e k2 = 50 N/mb) T1 = 1,24 s e T2 = 0,62 s; f1 ≅ 0,8 Hz e f2 ≅ 1,6 Hzc) ∆m = 1,5 kg
(UNIOESTE/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm bloco de massa M oscila, com período T, preso na extremidade de uma mola de constante elástica k. Sabe-se que a constante elás-tica de uma mola é inversamente proporcional ao seu comprimento. Então, que fração percentual do comprimento de uma mola deve-se “cortar fora” para que o período de oscilação, de um corpo de massa M, fique reduzido de 20%?a) 8,00%.b) 16,00%.*c) 36,00%.d) 44,00%.e) 64,00%.
(UNITAU-TAUBATÉ/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: CJoão desejava medir a aceleração local da gravidade nas proxi-midades de sua casa. Para fazer essa medição usou um pêndulo simples, isto é, um sistema composto de um pequeno corpo de mas-sa m, suspenso por um fio inextensível (indeformável) e de massa desprezível. Uma das extremidades do fio é fixa a um suporte (o teto de uma sala, por exemplo), e a outra está presa à massa m. Desprezando os efeitos da resistência do ar e os possíveis efeitos do atrito sobre o sistema, a massa m oscila, para frente e para trás, em um plano vertical, quando deslocada da posição de equilíbrio e abandonada. O tempo que a massa m leva para completar uma os-cilação, ou seja, sair e voltar ao ponto de partida de seu movimento é o período do pêndulo simples. Para pequenas oscilações o período
(T) pode ser calculado como T = 2π Lg√ , onde L é o comprimento do
pêndulo, e g, a aceleração local da gravidade. Considere um pên-dulo simples, cujo comprimento L do fio é de dez metros. Sabendo que o período de oscilação desse pêndulo é T = 6,28 segundos, e adotando π igual a 3,14, a medida da aceleração local da gravidade obtida será igual a:a) 8,9 m/s2
b) 5,0 m/s2
*c) 10,0 m/s2
d) 9,5 m/s2
e) 11,0 m/s2
(SENAC/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: DUm pêndulo simples é constituído de um fio de massa desprezível e comprimento , preso por uma extremidade e tendo uma esfera de massa M suspensa na outra extremidade.Para pequenas amplitudes, a frequência de oscilação de um pêndu-
lo simples pode ser expressa por f = g√2π
1 , onde g é a aceleração
da gravidade local.Assim, um relógio de pêndulo típicoa) terá sua frequência invariável em qualquer estação do ano.b) terá seu período maior no inverno que no verão.c) atrasará no inverno.*d) atrasará no verão.e) atrasará, se for levado para um local de menor altitude.
(FEI/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm relógio de pêndulo está adiantando 5 minutos a cada hora. Para acertarmos o relógio de tal forma que ele não adiante nem atrase, devemos:a) aumentar a massa do pêndulo.b) diminuir a massa do pêndulo.*c) aumentar o comprimento do pêndulo.d) diminuir o comprimento do pêndulo.e) nivelar o relógio.
(UFV/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: AUm pêndulo fixado no teto de um elevador está oscilando em movi-mento harmônico simples. O período dessas oscilações é: TP quan-do o elevador está parado, TS quando o elevador está subindo com aceleração constante e não nula, e TD quando o elevador está des-cendo com velocidade constante. É CORRETO afirmar que:*a) TP = TD > TS.b) TP = TD < TS.c) TD > TP > TS.d) TD < TP < TS.
(UFSC-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Dois relógios de pêndulos idênticos, A e B, localizados na linha do Equador e ao nível do mar, são sincronizados com um relógio atô-mico altamente preciso. Suponha que o relógio B seja levado para diversos locais, listados na tabela abaixo.
(Dado: mJupiter/mTerra = 318)
Pico do Monte Everest
Polo Norte
Estação Espacial Internacional
Lua
Júpiter
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) sobre o funcionamento do relógio B.01. No pico do Monte Everest o relógio B se atrasará em relação ao relógio A.02. No Polo Norte o relógio B se adiantará em relação ao relógio A.04. Na Estação Espacial Internacional o relógio B não funcionará, pois não há atuação da força gravitacional da Terra.08. Na Lua o relógio B se adiantará em relação ao relógio A.16. Em Júpiter o relógio B se adiantará em relação ao relógio A.
(ITA/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: BUm cilindro vazado pode deslizar sem atrito num eixo horizontal no qual se apoia. Preso ao cilindro, há um cabo de 40 cm de com-primento tendo uma esfera na ponta, conforme figura. Uma força externa faz com que o cilindro adquira um movimento na horizontal do tipo y = y0sen (2 π f t).
y
Qual deve ser o valor de f em hertz para que seja máxima a amplitu-de das oscilações da esfera?a) 0,40 d) 2,5*b) 0,80 e) 5,0c) 1,3
(UFBA-2012.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm função da regularidade do movimento do pêndulo simples, com pequenas oscilações, foi possível construir os chamados relógios de pêndulo, que foram desenvolvidos para funcionar, com precisão razoável, nas regiões localizadas ao nível do mar, a uma certa tem-peratura.Sabe-se que um homem que morava no topo de uma montanha muito alta e muito fria, comprou um relógio de pêndulo e notou, ao longo do tempo, que ele não funcionava adequadamente.Com base nessa informação e nos conhecimentos de Física,• identifique os fatores responsáveis pelo mau funcionamento desse relógio e indique a condição necessária para que ele funcione bem tanto ao nível do mar quanto em grandes alturas;• calcule o coeficiente de dilatação térmica da haste do pêndulo para que a condição necessária seja restabelecida.
RESPOSTA UFBA-2012.1:• O período de um pêndulo é dado por T = 2π√/g , sendo a varia-ção da gravidade com a altura e a variação do comprimento com a temperatura fatores que alteram o período T do pêndulo em locais diferentes.• α = g0/(∆g.∆θ)
(UECE/URCA-2012.1) - ALTERNATIVA: AO período de oscilação de um corpo de massa m = 0,04 kg que os-cila em torno da posição O de equilíbrio, com M.H.S. (Fig. abaixo), vale:
O
m
k v = 0
Dado: a constante elástica da mola k = 0,16 N/mDespreze as ações dissipativas.*a) π sb) 2π sc) 3π sd) 4π se) 2 s
(UFRGS/RS-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm determinado pêndulo simples oscila com pequena amplitude em um local da superfície terrestre, e seu período de oscilação é de 8 s. Reduzindo-se o comprimento desse pêndulo para 1/4 do com-primento original, sem alterar sua localização, é correto afirmar que sua frequência, em Hz, será dea) 2.b) 1/2.*c) 1/4.d) 1/8.e) 1/16.
VESTIBULARES 2012.2
(UNEMAT/MT-2012.2) - ALTERNATIVA: ATrês estudantes, em um experimento, determinaram que a água fer-via a 87 ºC. Para aprofundar o assunto, eles resolveram determinar o valor da aceleração da gravidade (g) local, realizando, individual-mente, um experimento com um pêndulo simples, de fio inextensí-vel, o qual colocaram para oscilar.Os dados que os estudantes conseguiram nos experimentos encon-tram-se na tabela abaixo.
Aluno Comprimento do fio (cm)
Tempo de oscilação (s)
Nº de Oscilações
I 60 50 32
II 80 81 45
III 100 80,4 45
Sabendo-se que o mesmo experimento foi realizado pelo professor de Física, que encontrou para a aceleração da gravidade local o valor de 9,70 m/s2, pode-se afirmar, em relação ao valor de g, que:*a) somente os alunos I e II encontraram valores próximos ao do Professor.b) somente os alunos I e III encontraram valores próximos ao do Professor.c) somente os alunos II e III encontraram valores próximos ao do Professor.d) os valores encontrados pelos três alunos são aproximados ao do professor.e) os valores encontrados pelos três alunos são totalmente diferen-tes do valor encontrado pelo professor.
(UECE-2012.2) - ALTERNATIVA: AConsidere a aceleração da gravidade em função da distância d à su-perfície da terra de acordo com a lei da gravitação universal. A esta distância d da superfície existem dois osciladores: um massa-mola e o outro, um pêndulo simples. A respeito de suas frequências de oscilação, pode-se afirmar corretamente que*a) a frequência do sistema massa-mola não depende de d; a fre-quência do pêndulo é função decrescente de d.b) a frequência dos dois sistemas é função decrescente de d.c) a frequência dos dois sistemas é função crescente de d.d) a frequência do sistema massa-mola é função decrescente de d; a frequência do pêndulo não depende de d.
(UFU/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: CA figura abaixo ilustra uma experiência envolvendo um pêndulo pre-so a um suporte por meio de um fio ideal e posto a oscilar livremente. Considere que o experimento será realizado sem os efeitos resisti-vos do ar.
A
Tal experiência foi idealizada para ocorrer em três condições distin-tas, conforme revela o quadro a seguir:
Condição 1 Condição 2 Condição 3
Local Terra Mercúrio Júpiter
Massa do planeta 5,9 × 1024 kg 3,3 × 1023 kg 1,9 ×1027 kg
Massa do pêndulo m 2m m
Comprimento do fio
Quando o pêndulo é solto do repouso do ponto A e posto a oscilar, sua frequência de oscilação na condiçãoa) 2 é maior do que na 1 que, por sua vez, é igual na 3, uma vez que a massa do pêndulo em 1 é igual em 3.b) 2 é maior do que na 1 que, por sua vez, é maior do que na 3, uma vez que as massas dos pêndulos não influenciam a frequência de oscilação.*c) 3 é maior do que na 1 que, por sua vez, é maior do que na 2, uma vez que a aceleração da gravidade em cada local é diferente.d) 1, 2 e 3 é a mesma, uma vez que o comprimento do fio é o mesmo em todas as condições.
DINÂMICA DAS OSCILAÇÕES
(VUNESP/UNICID-2012.2) - ALTERNATIVA: BO bloco A, de massa 1,5 kg, preso a uma corda inextensível e de massa desprezível, é abandonado do repouso no momento em que a mola, de constante elástica k = 200 N/m e de massa desprezí-vel, se encontra não deformada. Despreze as resistências na polia e considere o sistema conservativo, a corda inicialmente esticada, mas não tensionada e g = 10 m/s2.
A
O bloco A, após abandonado e devido à deformação da mola, desce até atingir o ponto mais baixo de sua trajetória, sofrendo, nesse per-curso, um deslocamento, em cm, igual aa) 10.*b) 15.c) 20.d) 25.e) 50.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAintrodução e equação fundamental
da ondulatória
(UEG/GO-2012.1) - ALTERNATIV A: CA figura abaixo representa um código de barras.
www.nucleodeselecao.ueg.br
A leitura desse código é feita, geralmente, por aparelhos leitores utili-zados em lojas. A decodificação do código é feita por ondasa) de rádio.b) de raios X.*c) eletromagnéticas.d) mecânicas.
(UEG/GO-2012.1) - ALTERNATIVA: CNos filmes de ficção científica, tal como Guerra nas estrelas, pode-se ouvir nas disputas espaciais dos rebeldes contra o Império, zuni-dos de naves, roncos de motores e explosões estrondosas no espa-ço interestelar. Esse fenômeno constitui apenas efeitos de ficção e, na realidade, não seria possível ouvir o som no espaço interestelar devido ao fato de que as ondas sonorasa) possuem índice de refração dependentes do meio.b) se propagam apenas no éter, invisível a olho nu.*c) necessitam de um meio para se propagarem.d) têm amplitude de frequência modulada.
(UNEMAT/MT-2012.1) - ALTERNATIVA: B
Na natureza existem diversas formas de radiação, ionizantes e não ionizantes. As ionizantes pos-suem energia capaz de ionizar células; dentre elas destacam-se os raios gama, raios-x, partículas alfa e partículas beta. As radiações não ionizan-tes não possuem energia suficiente para ionizar células. Dentre elas, podemos citar infravermelho, radiação ultravioleta, micro-ondas.
Das aplicações tecnológicas abaixo, assinale aquela que correspon-de ao uso de ondas mecânicas em sua finalidade.a) Radioterapia, usada para tratamento de câncer.*b) Ultrassonografia, bastante usada para observar o feto no útero materno.c) Tomografia computadorizada, usada para ver os detalhes do cor-po em múltiplas imagens, “fatias”.d) Pantomografia, requisitada pelos ortodontistas antes de se colo-car o “aparelho” nos dentes.e) Bronzeamento artificial, usado nas clínicas de estética.
(VUNESP/UNICID-2012.1) - ALTERNATIVA: CUma emissora de rádio emite ondas eletromagnéticas através de sua antena. A intensidade I de recepção nos aparelhos de rádio de-pende da potência (P) de emissão das ondas e da distância (d) entre a antena e o aparelho. Experiências mostram que a expressão que as relaciona é
I = P4 ·π ·d2.
Se uma pessoa que recebia o sinal da emissora durante o dia com intensidade I1, num certo lugar, for para outro duas vezes mais dis-tante e sintonizar a emissora à noite, quando a potência de trans-missão é reduzida pela metade, a nova intensidade recebida será I2, tal que
a) I2 = I12 d) I2 =
I112
b) I2 = I14
e) I2 = I116
*c) I2 = I18
(UFPB-2012.1) - AFIRMATIVAS CORRETAS: I , II , III e IVAs ondas, nas suas mais variadas formas, estão constantemente presentes no dia-a-dia. O seu emprego em diversos campos do co-nhecimento permitiu avanços extraordinários na medicina de ima-gem, nos meios de comunicação, na busca por poços de petróleo, etc. Portanto, o estudo de ondas torna-se essencial para o desenvol-vimento da ciência e da tecnologia.Com relação a ondas, identifique as afirmativas corretas:I. Ondas transferem energia e momento linear.II. Ondas mecânicas só se propagam em meios materiais.III. Ondas mecânicas podem se propagar em uma direção e vibrar em outra direção.IV. Ondas mecânicas podem se propagar na direção em que vi-bram.V. A velocidade de propagação de uma onda mecânica não depende do meio no qual a onda se propaga.
(VUNESP/UEA-2012.1) - ALTERNATIVA: BO gráfico representa um trem de ondas periódicas, cujo tempo para ser produzido foi de 2 s.
121086420
−4
4
y (cm)
x (cm)
A velocidade da onda, em cm/s, vale, aproximadamente,a) 2,5.*b) 6,0.c) 13,0.d) 25,0.e) 34,0.
(IF/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: COndas eletromagnéticas só podem ser percebidas pelos nossos olhos quando dentro de determinada faixa de frequência. Fora dela não podem ser vistas, apesar de ainda poderem ser detectadas por outros meios. Numeradas por I, II e III, são apresentadas algumas características ou aplicações de determinadas ondas eletromagné-ticas. Em seguida, estão identificados pelos números de 1 a 5 os nomes usuais de certas radiações.
I. É emitido por corpos aquecidos e é através deste tipo de radiação que recebemos o calor do Sol. Permite a fabricação de óculos para visão noturna, dentre outras aplicações tecnológicas.
II. É um fator importante na produção de melanina, o pigmento que bronzeia a pele, mas o excesso de exposição a este tipo de radiação pode provocar câncer de pele.
III. Produzidos pela rápida desaceleração de elétrons que incidem num alvo metálico, são largamente utilizados em medicina na reali-zação de exames de imagens.
1) Ultravioleta2) Micro-ondas3) Infravermelho4) Raios Gama5) Raios X
A alternativa que contém os números relacionados aos nomes das radiações correspondentes a I, II e III, nessa ordem, é:a) 1, 3 e 5.b) 2, 5 e 4.*c) 3, 1 e 5.d) 3, 4 e 2.e) 2, 1 e 5.
INTRODUÇÃO À ONDULATÓRIA
(INATEL/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: BAs ondas de calor que a terra recebe do sol são classificadas como:a) Mecânicas, transversais, esféricas, tridimensionais;*b) Eletromagnéticas, transversais, planas, tridimensionais;c) Eletromagnéticas, mistas, esféricas, tridimensionais;d) Mecânicas, longitudinais, planas, bidimensionais;e) N.R.A
(UFBA-2012.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm 11 de março de 2011, após um abalo de magnitude 8,9 na escala Richter, ondas com amplitudes gigantes foram geradas no Japão. Tsunamis podem ser causados por deslocamento de uma falha no assoalho oceânico, por uma erupção vulcânica ou pela queda de um meteoro. O tsunami, em alto mar, tem amplitude pequena, mas, mesmo assim, transporta muita energia.
Sabe-se que a velocidade de propagação da onda, na superfície da água, é dada por v = √gh , em que g é o módulo da gravidade local e h, a profundidade da onda, que o comprimento de onda diminui com a redução da profundidade e que a sua energia que se propaga na superfície da água é simplificadamente dada por E = kvA2, em que k é uma constante, v é a velocidade de propagação da onda na superfície da água, e A é a amplitude da onda.Da análise da figura e supondo que a onda se propaga sem nenhu-ma perda de energia, calcule• a velocidade da onda em hi = 4000,0 m de profundidade e em hf = 10,0 m de profundidade, onde o módulo da aceleração da gra-vidade é igual a 10m/s2;• a amplitude da onda, Af, em 10,0 m de profundidade, sabendo que a amplitude da onda, Ai, em 4000,0 m de profundidade é 1,0 m.
RESPOSTA UFBA-2012.1:• vi = 200 m/s e vf = 10 m/s• Af ≅ 4,5 m
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA ONDULATÓRIA
(CEFET/RJ-2012.1) - ALTERNATIVA: ADurante o voo, Gagarin manteve contato contínuo com a Terra por rádio, em diferentes canais. A comunicação se dava, preferencial-mente, em UHF (Ultra High Frequency). Supondo que a frequência usada na missão espacial russa tenha sido de 600 MHz e saben-do que as ondas de rádio viajam pelo espaço a velocidade da luz (3,0 × 108 m/s), o comprimento das ondas (λ) tem o valor de*a) 0,5 m.b) 1,0 m.c) 5,0 x 105 m.d) 1,0 x 106 m.
(UNESP-2012.1) - ALTERNATIVA: CA luz visível é uma onda eletromagnética, que na natureza pode ser produzida de diversas maneiras. Uma delas é a bioluminescência, um fenômeno químico que ocorre no organismo de alguns seres vivos, como algumas espécies de peixes e alguns insetos, onde um pigmento chamado luciferina, em contato com o oxigênio e com uma enzima chamada luciferase, produz luzes de várias cores, como ver-de, amarela e vermelha.Isso é o que permite ao vaga-lume macho avisar, para a fêmea, que está chegando, e à fêmea indicar onde está, além de servir de instrumento de defesa ou de atração para presas.
vaga-lumes emitindo ondas eletromagnéticas visíveis
As luzes verde, amarela e vermelha são consideradas ondas eletro-magnéticas que, no vácuo, têma) os mesmos comprimentos de onda, diferentes frequências e dife-rentes velocidades de propagação.b) diferentes comprimentos de onda, diferentes frequências e dife-rentes velocidades de propagação.*c) diferentes comprimentos de onda, diferentes frequências e iguais velocidades de propagação.d) os mesmos comprimentos de onda, as mesmas frequências e iguais velocidades de propagação.e) diferentes comprimentos de onda, as mesmas frequências e dife-rentes velocidades de propagação.
(PUC/GO-2012.1) - ALTERNATIVA: DSabe-se que o ouvido humano só consegue detectar sons cuja fre-quência está entre 20 Hz e 20000 Hz. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, a faixa de comprimento de onda sonora audí-vel estaria (marque a alternativa correta)a) entre 0,017 cm e 17 cm.b) acima de 17 m.c) abaixo de 0,017 m e acima de 17 m.*d) entre 0,017 m e 17 m.
(FEI/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: DA velocidade de propagação de uma onda com comprimento de onda 20 cm e frequência 200 Hz é:a) 10 m/s *d) 40 m/sb) 10 cm/s e) 10π m/sc) 40 cm/s
(FUVEST/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo representa imagens instantâneas de duas cordas flexíveis idênticas, C1 e C2, tracionadas por forças diferentes, nas quais se propagam ondas.
54321
x (m)
C1 C2
Durante uma aula, estudantes afirmaram que as ondas nas cordas C1 e C2 têm:I. A mesma velocidade de propagação.II. O mesmo comprimento de onda.III. A mesma frequência.Está correto apenas o que se afirma em
a) I.
*b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.
NOTE E ADOTE
A velocidade de propagação de uma onda transversal
em uma corda é igual a √Tµ , sendo T a tração na cor-
da e µ , a densidade linear da corda.
(UFPE-2012.1) - RESPOSTA: v = 74 m/sNa figura abaixo, mostra-se uma onda mecânica se propagando em um elástico submetido a um certa tensão, na horizontal.
15 cm
A freqüência da onda é f = 740 Hz. Calcule a velocidade de propa-gação da onda, em m/s.
(UNIOESTE/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: DA figura representa parte de uma onda que se propaga sobre uma corda para a direita com velocidade igual a 120/π m/s.
60 cm 60 cm60 cm
30 cm
Um dado ponto da corda possui uma aceleração máxima igual aa) 1440 m/s2.b) 200 m/s2.c) 3600 m/s2.*d) 6000 m/s2.e) 1440/π m/s2.
(UNIMONTES/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: DNuma corda de densidade µ, fixa nas extremidades, propaga-se uma onda devido a uma perturbação periódica de frequência f. Quando a corda está sob uma tensão T1, a velocidade da onda é V1 e o comprimento de onda é λ1 e, quando a tensão é T2, a velocidade é V2 e o comprimento de onda é λ2. A razão entre λ2 e λ1 é
a) T2
T1 .
b) √T1
T2 .
c) T1
T2 .
*d) √T2
T1 .
(UNIMONTES/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: APara um dado intervalo de tempo, um sinal é mostrado na tela de um computador de um navio (veja a figura).
x
t
Um marinheiro, ao observar a tela, percebe que se trata de um sinal de um fenômeno físico oscilante. Uma escala na tela do monitor mostra quadrados de lados iguais à unidade, tanto temporal quanto espacial. Considerando apenas unidades arbitrárias, a amplitude e o período da oscilação, respectivamente, são, aproximadamente,*a) 3 e 15.b) 2 e 13.c) 3 e 12.d) 3 e 10.
(UEPG/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 24 (08+16)Estão presentes, no nosso cotidiano, fenômenos tais como o som, a luz, os terremotos, os sinais de rádio e de televisão, os quais apa-rentemente nada têm em comum, entretanto todos eles são ondas. Com relação às características fundamentais do movimento ondula-tório, assinale o que for correto.
01) Onda é uma perturbação que se propaga no espaço transportan-do matéria e energia.
02) Ondas, dependendo da sua natureza, podem se propagar so-mente no vácuo.
04) Ondas transversais são aquelas em que as partículas do meio oscilam paralelamente à direção de propagação da onda.
08) A frequência de uma onda corresponde ao número de oscilações que ela realiza numa unidade de tempo.
16) Comprimento de onda corresponde à distância percorrida pela onda em um período.
(IF/GO-2012.1) - ALTERNATIVA: BUma onda de matéria se move com velocidade constante de 200 m/s. Sabendo que o seu comprimento de onda é 200 cm, mar-que a alternativa que fornece a frequência angular (ω) e o período (T) da onda.a) ω = 0,02 rad/s e T = 0,04 s*b) ω = 6,3 × 102 rad/s e T = 0,01 sc) ω = 0,08 rad/s e T = 0,01 sd) ω = 50 rad/s e T = 0,04 se) ω = 6,3 × 10−2 rad/s e T = 100 s
(UFJF/MG-2012.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃONuma tarde de verão, o pai de duas crianças resolve ensiná-las a construir um telefone de brinquedo. Para isso, ele utiliza dois copos plásticos furados na base e um fio de nylon de comprimento 6,0 m e diâmetro 0,5 mm . O fio de nylon é amarrado na base dos copos atra-vés dos furos e depois esticado com uma tração T = 1,0 N. Quando uma das crianças fala próximo ao copo, uma vibração mecânica é transferida do ar para o copo que, por sua vez, é transferida para o fio de nylon. Essas vibrações são, principalmente, ondas mecânicas transversais que se propagam de uma extremidade a outra do fio, o que possibilita que a segunda criança escute a fala da primeira. Sa-bendo que a densidade linear do fio de nylon vale 235,2 × 10−3 g/m:a) calcule a velocidade das ondas mecânicas transversais que se propagam nesse fio.b) calcule o tempo necessário para a onda mecânica transversal alcançar a outra extremidade do fio. Despreze o tempo necessário para a onda se propagar do ar para o copo e do copo para o fio.c) se for usado um fio de nylon de mesmo comprimento, mas de diâmetro 0,3 mm , qual será a nova densidade linear do fio e qual será a nova velocidade de propagação das ondas mecânicas trans-versais no mesmo?
RESPOSTA UFJF/MG-2012.1:a) v ≅ 65,2 m/sb) ∆t ≅ 0,09 sc) µ ≅ 84,7 × 10−3 g/m e v ≅ 108,7 m/s
(UNICENTRO/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: EUma onda propaga-se em um meio, de acordo com a função
y = 5.cos2π ( (2t5
2x10− , no SI.
O módulo da velocidade, em m/s, com que essa onda se propaga é igual aa) 8,0 d) 2,5b) 6,0 *e) 2,0c) 5,0
(UECE/URCA-2012.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo mostra uma onda periódica que se propaga numa corda vibrante com velocidade v = 10 m/s.
5 m
2 m
Podemos afirmar que a freqüência dessa onda é igual a:a) 1 Hz d) 4 Hz*b) 2 Hz e) 5 Hzc) 3 Hz
(UFRGS/RS-2012.1) - ALTERNATIVA: CCircuitos elétricos especiais provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através da modulação controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações.Qual é, aproximadamente, o comprimento de onda das ondas emi-tidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na frequência de 1080 kHz?(Considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéti-cas na atmosfera igual a 3 × 108 m/s.)a) 3,6 × 10−6 m. d) 2,8 × 105 m.b) 3,6 × 10−3 m. e) 2,8 × 108 m.*c) 2,8 × 102 m.
(PUC/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: CO desenho representa uma onda em uma corda, propagando para a direita.
0,20 m
−0,20 m
6,0 m
Se a frequência da onda é 8 Hertz, sua velocidade é, em m/s, igual a:a) 1,6b) 3,2*c) 16d) 48
(IF/CE-2012.1) - ALTERNATIVA: EUma fonte de ondas gerada em uma corda realiza um movimento vibratório com frequência de 20 Hz. A figura a seguir mostra um de-terminado instante do movimento da onda na corda.
24201612840
−3,0
3,0
y (cm)
x (cm)
A velocidade de propagação da onda, em centímetros por segundo (cm/s), é de:a) 20 d) 160b) 80 *e) 320c) 120
(UFRGS/RS-2012.1) - ALTERNATIVA: EConsidere as seguintes afirmações sobre ondas eletromagnéticas.I - Frequências de ondas de rádio são menores que frequências da luz visível.II - Comprimentos de onda de microondas são maiores que compri-mentos de onda da luz visível.III - Energias de ondas de rádio são menores que energias de mi-croondas.Quais estão corretas?a) Apenas I.b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas II e III.*e) I, II e III.
VESTIBULARES 2012.2
(VUNESP/UNICID-2012.2) - ALTERNATIVA: DNa medicina, o uso de ondas eletromagnéticas para determinados tratamentos tem se tornado cada vez mais constante.As figuras I, II, III e IV representam processos em que se empregam radiações eletromagnéticas.
I II
III IV
As radiações que estão associadas às figuras são, respectivamen-te,a) raio X, infravermelho, laser e ultravioleta.b) infravermelho, raio X, ultravioleta e laser.c) infravermelho, laser, ultravioleta e raio X.*d) ultravioleta, raio X, infravermelho e laser.e) ultravioleta, laser, infravermelho e raio X.
(UEPG/PR-2012.2) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)Vive-se rodeado de fenômenos ondulatórios que atingem e estimu-lam os órgãos sensoriais a todo instante. Sobre ondas responsáveis por produzir os fenômenos ondulatórios, assinale o que for correto.01) Pode-se afirmar que onda é uma perturbação em um meio que se propaga de um ponto para outro, transportando apenas energia.02) Por ser um meio homogêneo e isótropo, uma onda se propaga com velocidade constante, podendo se deslocar nas três dimen-sões.04) Quanto à modalidade de propagação, as ondas podem ser trans-versais e longitudinais, e ondas unidimensionais são aquelas cuja direção da perturbação é perpendicular à direção de propagação.08) Se uma onda incidir sobre uma superfície poderá ocorrer simul-taneamente uma refração e uma reflexão; nesse caso toda energia transportada pela onda será transferida para onda refratada.16) As ondas eletromagnéticas são todas iguais em relação às fre-quências, ao período e à amplitude.
INTRODUÇÃO À ONDULATÓRIA
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA ONDULATÓRIA
(ACAFE/SC-2012.2) - ALTERNATIVA: AA figura abaixo representa uma onda que se propaga em um meio com velocidade constante.
12
3
4
5
6
Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir.O comprimento da onda está contido entre os pontos _____.*a) 1 e 6 b) 3 e 5 c) 2 e 4d) 2 e 3
(VUNESP/UFTM-2012.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOObserve a tirinha.
ISSO! DISPAREI OALARME DE UM
CARRO
a) Considerando que as ondas podem ser classificadas pela sua na-tureza como mecânicas ou eletromagnéticas e pelos modos normais de vibração como transversais ou longitudinais, classifique a onda sonora justificando cada uma das indicações.b) Suponha que, 0,3 segundo após Garfield ter produzido seu arroto, ele seja capaz de ouvir o alarme do carro. Sabendo que a velocidade de propagação do som no ar é igual a 340 m/s e que a distância que o carro se encontrava de Garfield equivale a 30 comprimentos de onda de seu arroto, determine a frequência do grotesco som emiti-do por Garfield, desconsiderando o tempo de reação do alarme do carro.
RESPOSTA VUNESP/UFTM-2012.2:a) O som é uma onda mecânica (necessita de um meio material para se propagar) e é longitudinal (as partículas do meio onde se propaga vibram na mesma direção que a de propagação).b) f = 200 Hz.
(INATEL/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: DConsidere que, ao se propagar no ar, uma onda sonora o faz com uma velocidade de 340 m/s na frequência de 100 Hz. Analisando-se as afirmativas a seguir, teremos:a) A onda sonora se propagando com uma velocidade de 350 m/s para uma frequência de 150 Hz.b) A onda apresentando comprimento de onda igual a 3,4 m na fre-quência de 200 Hz.c) A onda apresentando comprimento de onda igual a 1,7 m na fre-quência de 300 Hz.*d) A onda se propagando com frequência igual a 1700 Hz para um comprimento de onda de 0,2 me) A onda sonora se propagando no vácuo com velocidade de 340 m/s na frequência de 100 Hz.
(UCS/RS-2012.2) - ALTERNATIVA: DO radar foi uma das descobertas da Segunda Guerra Mundial atribu-ída aos britânicos que definiu as estratégias de defesa e de batalhas aéreas. O funcionamento do radar consiste em emitir ondas eletro-magnéticas, geralmente na frequência do rádio, contra um avião e medir o tempo de retorno da onda refletida para calcular a distância em que está esse avião. Supondo que, numa situação de combate, uma onda eletromagnética de frequência 15 × 105 Hz e comprimento de onda 2 × 102 m, levou, entre sua emissão e detecção, 8 × 10−5 s, a qual distância está o avião inimigo em relação ao radar? (Despre-ze qualquer atraso na reflexão da onda pelo avião.)a) 4000 m *d) 12000 mb) 6000 m e) 25000 mc) 8000 m
(CEFET/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: CA velocidade da onda que se propaga em uma corda depende de dois fatores: tensão e densidade linear. Se essas grandezas dobra-rem de valor, então a velocidade de propagação será multiplicada pora) 0,25. d) 2,0.b) 0,50. e) 4,0.*c ) 1,0.
(UFPE-2012.2) - ALTERNATIVA: AUma corda com densidade linear de massa igual a µ = 2 × 10−4 kg/m é esticada por uma força de tração igual a T = 8,0 N. A corda é colo-cada para vibrar com uma frequência f = 20 ciclos/segundo = 20Hz. A velocidade de propagação v e o comprimento de onda λ da onda que se propaga na corda são respectivamente:*a) 200 m/s e 10 mb) 150 m/s e 5 mc) 50 m/s e 10 md) 200 m/s e 5 me) 100 m/s e 20 m
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAfenômenos ondulatórios
(PUC/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: BAssim como os humanos, as baleias também se comunicam entre si. A maioria das espécies de baleia produz uma vasta gama de sons. Embora isso não possa ser comparado com a linguagem humana, é, contudo, um articulado sistema de comunicação, no qual cada som é modulado em tons e frequências e repetido constantemente durante específicos atos e situações particulares.Uma baleia emite um som de 50,0 Hz para dizer ao seu descuidado filhote que deve voltar ao grupo. A velocidade do som na água é de cerca de 1500 m/s.Considerando a baleia e o filhote em repouso, marque a alternativa CORRETA:a) O comprimento de onda desse som na água é de 60 m.*b) O tempo que o som leva para chegar ao filhote se ele está afas-tado 1,2 km é de 0,80 s.c) Se as baleias estão próximas da superfície, parte da energia pode refratar para o ar. A frequência do som no ar é maior que na água.d) O comprimento de onda do som emitido quando passa para o ar é igual ao comprimento de onda do som na água.e) O som emitido pela baleia é um tipo de onda eletromagnética.
(ENEM-2011) - ALTERNATIVA: AAo diminuir o tamanho de um orificio atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orificio, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.
LâmpadaBuraco
Raiosde luz
FIOLHAIS, C. Física divertida. Brasilia: UnB, 2000 (adaptado).Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno des-crito no texto?*a) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.b) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.c) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.d) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.e) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.
(IF/CE-2012.1) - ALTERNATIVA: BUma onda luminosa que possui uma frequência f e comprimento de onda λ se propaga no vácuo com velocidade c. Ao entrar em outro meio, sofre refração. Essa onda manterá constante:a) sua velocidade de propagação.*b) sua frequência.c) seu comprimento de onda.d) seu caminho percorrido.e) sua distância percorrida.
(IF/CE-2012.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: EA propriedade que uma onda possui de contornar um obstáculo, ao ser parcialmente interrompida por ele, é a) a reflexão. b) a inércia. c) o movimento. d) a aceleração. e) a difusão.Obs.: Essa propriedade das ondas chama-se difração.
(CEFET/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: ECom relação aos fenômenos ondulatórios, é correto afirmar quea) a altura do som permite distinguir um volume alto de um baixo.b) a intensidade do som possibilita diferenciar um som grave de um agudo.c) a reflexão do som possibilita ouvir a voz de uma pessoa do outro lado de um muro.d) a velocidade de propagação de uma onda numa corda é igual à velocidade de um elemento que nela oscila.*e) a difração da luz ocorre quando a dimensão do orifício no qual ela incide é da ordem de seu comprimento de onda.
(ACAFE/SC-2012.1) - ALTERNATIVA: BA exposição prolongada aos raios ultravioleta (UV) podem causar danos à pele, contudo, com algumas recomendações, a ação des-ses mesmos raios torna possível a produção de vitamina D, que auxilia na obtençao de cálcio dos alimentos.Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir.
A recomendação pelos médicos de usar filtros solares está ligada a que os mesmos diminuem a(o) ________ dos raios ultravioletas.
a) frequência*b) intensidadec) comprimento de ondad) amplitude
(UEPG/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Onda é um fenômeno periódico por meio do qual a energia se propa-ga através de um meio material e do espaço vazio. Sobre as carac-terísticas e/ou propriedades das ondas, assinale o que for correto.01) Ondas eletromagnéticas são transversais, não havendo vibra-ção de partículas, mas de campo elétrico e de campo magnético.02) Frente de onda em um determinado instante é o lugar geométri-co dos pontos do meio que, no instante considerado, separa a região do meio já perturbada pela onda daquela que ainda não foi.04) Quando uma onda passa de um meio para outro sua frequência permanece inalterada, enquanto que a sua velocidade e o seu com-primento de onda sofrem modificações.08) Numa onda polarizada, todas as partículas do meio vibram numa única direção perpendicular à direção em que a onda se propaga.
(UNITAU-TAUBATÉ/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: DPodem-se estudar os fenômenos da reflexão e da refração da luz admitindo-se que a luz tenha um caráter ondulatório. A Ótica Física, também chamada de Ótica Ondulatória, é o ramo da Física dedicado ao estudo desses fenômenos, baseando-se sempre no Princípio de Huygens. No âmbito da Ótica Física, a luz é considerada:a) um conjunto de corpúsculos de massas muito pequenas.b) um conjunto de corpúsculos sem massa e sem carga elétrica.c) um raio geométrico que sempre se propaga em linha reta.*d) uma onda eletromagnética.e) uma onda eletromecânica.
(UNICENTRO/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: CEm um laboratório de Física, usando-se uma cuba de ondas, com profundidades variáveis, são produzidas ondas mecânicas que se propagam, inicialmente, em região rasa com velocidade de 220,0 m/s e de comprimento de onda de 1,0 mm. Essas ondas atingem a região mais funda com um ângulo de incidência de 45º e se refratam com o ângulo refração igual a 30º.
Sabendo-se que o sen45º = √22 e que o sen30º = 2
1 , a velocidade de
propagação da onda e o seu comprimento de onda na região mais funda são, respectivamente, iguais a
a) 60√2 m/s e √3 mm.
b) 80√2 m/s e √2 mm.
*c) 110√2 m/s e √22
mm.
d) 140√2 m/s e √33 mm.
(UNICENTRO/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: BA Óptica Geométrica é uma importante matéria no campo da Física, a qual estuda desde um simples reflexo em um lago tranquilo, até o complexo funcionamento de um olho humano.Nessas condições, é correto afirmar corretamente que aa) reflexão da luz é o fenômeno em que o raio de luz sofre desvio ao mudar de meio.*b) refração da luz pode ser entendida como a variação de velocida-de sofrida pela luz ao mudar de meio.c) difração da luz é a decomposição da luz branca em outras sete cores básicas, como acontece no arco-íris.d) interferência da luz é o fenômeno óptico definido pela passagem de uma onda luminosa através de um orifício que tem a dimensão do comprimento da onda.
(IF/SC-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 33 (01+32)Em relação às ondas e aos fenômenos ondulatórios, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. A onda é consequência da transferência de energia para o meio no qual se propagam.02. O som é uma onda mecânica, longitudinal e bidimensional. A luz é uma onda eletromagnética, transversal e tridimensional.04. A velocidade de uma onda pode ser determinada pela expressão v = λ f . No caso da refração de uma onda, quando esta muda de meio, muda sua velocidade e, consequentemente, sua frequência.08. Na reflexão de uma onda, sempre haverá inversão de fase.16. A polarização consiste na seleção de um plano de vibração de uma onda longitudinal.32. O efeito Doppler consiste no fenômeno em que a frequência per-cebida é diferente da frequência emitida e ocorre tanto com ondas mecânicas como com ondas eletromagnéticas.
(FMABC/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm aluno, utilizando uma fonte luminosa cujo comprimento de onda vale 6 × 10−7 m, incide perpendicularmente um feixe de luz sobre a água, cujo índice de refração vale 4/3, de um aquário totalmente preenchido, com o objetivo de iluminar um peixe que se encontra a 20 cm de profundidade. Considerando que a distância entre a fonte luminosa e a superfície da água é de 10 cm, o aluno lembrou-se das aulas de Física em que o professor havia dito que o índice de refra-ção do ar vale 1 e que a velocidade da luz no vácuo vale 3 × 108 m/s. Fez, então, algumas observações sobre a luz no interior da água:I. A frequência, a velocidade e o comprimento de onda da luz inci-dente devem ter sofrido alterações uma vez que a água tem índice de refração bem maior que o ar e a incidência foi perpendicular.II. Como a incidência da luz foi perpendicular, apenas a frequência da luz variou e não houve alterações na velocidade e no comprimen-to de onda da luz no interior na água.III. O comprimento de onda e a velocidade variam no interior da água e valem respectivamente 4,5 × 10−7 m e 2,25 × 108 m/s, mas a fre-quência permanece inalterada.IV. Como a lanterna estava próxima da superfície da água do aquá-rio, apenas a velocidade da luz no interior da água sofreu variação e seu valor passou a ser 2,25 × 108 m/s.V. Como a lanterna estava próxima da superfície da água do aquá-rio, a incidência foi perpendicular e o índice de refração da água é maior que o do ar, a frequência e o comprimento de onda da luz no interior da água sofreram variações e seus valores passaram a ser 2,25 × 108 Hz e 4,5 × 10−7 m.Com relação às observações feitas pelo aluno, está correta apenasa) I. d) IV.b) II. e) V.*c) III.
(INATEL/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: CNuma corda homogênea, leve, de comprimento L, gera-se um pulso que se propaga no sentido dos valores crescentes de x. Quando atinge o extremo fixo x = L , observa-se que:a) o pulso se refrata, com inversão de fase;b) o pulso se refrata, com manutenção de fase;*c) o pulso se reflete, com inversão de fase;d) o pulso se reflete, com manutenção de fase;e) cessa a propagação do pulso.
(VUNESP/FMJ-2012.1) - ALTERNATIVA: AUma onda seguia da esquerda para a direita, propagando-se em um fio considerado ideal, mantido tenso. Decorrido algum tempo, observa-se a passagem de uma outra onda, desta vez provenien-te da direita para a esquerda, idêntica à primeira, em amplitudes e comprimento de onda.
Fig. 1: pulso enviado (esquerda para direita)
Fig. 2: pulso recebido (direita para esquerda)
Analise as seguintes afirmações sobre o que poderia ter ocorrido para que se obtivesse o padrão de onda visto momentos depois.I. A onda sofreu reflexão total e, pelo formato de onda do pulso re-cebido, a corda, ao lado direito, está atada a um ponto que possui mobilidade vertical.II. À direita, a corda se encontra presa a uma segunda corda, com o dobro da densidade da primeira e, além do pulso refratado, também é produzido um pulso refletido, igual ao original, propagando-se em sentido oposto.III. Uma outra onda, movendo-se da direita para a esquerda, seme-lhante à primeira, com o mesmo comprimento de onda, porém, o dobro das amplitudes, interagiu com a primeira de modo destrutivo, sendo o pulso recebido consequência da interação entre as duas.Do que foi levantado, com respeito às possibilidades que geraram a onda da figura 2, está correto o contido em*a) I, apenas.b) II, apenas.c) I e III, apenas.d) II e III, apenas.e) I, II e III.
(UEPG/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08)Onda pode ser definida como uma perturbação em um meio que tem como efeito o transporte de energia sem o arraste de matéria. Com relação a ondas, assinale o que for correto.01) Tanto as ondas mecânicas quanto as ondas eletromagnéticas atingem suas maiores velocidades nos meios sólidos.02) As frequências de ondas de infrasom e do raio X estão abaixo dos órgãos sensitivos, por isso não atingem a audição e nem a visão do ser humano.04) Não há necessidade de um meio material para que a energia liberada pela vibração de cargas elétricas se propague.08) Reflexão, refração, difração e interferência são propriedades das ondas e podem ser observadas tanto nas ondas mecânicas quanto nas ondas eletromagnéticas.
(UESPI-2012.1) - ALTERNATIVA: DUm apontador laser gera uma onda luminosa monocromática. A onda incide numa interface plana que separa dois meios denotados por 1 e 2, onde o meio 1 é o de incidência. Observa-se a ocorrência do fenômeno de reflexão interna total. Nesse caso, pode-se afirmar que:a) a velocidade da luz no meio 1 é maior do que no meio 2.b) a frequência da luz no meio 1 é maior do que no meio 2.c) a frequência da luz no meio 1 é menor do que no meio 2.*d) o índice de refração do meio 1 é maior do que o do meio 2.e) o comprimento de onda da luz no meio 1 é maior do que no meio 2.
(UESPI-2012.1) - ALTERNATIVA: CUma fonte pontual gera, em dado instante inicial, um pulso de onda luminosa. À medida que se propaga, cada ponto da frente de onda atua como um emissor de ondas secundárias, cuja envoltória deter-mina a própria frente de onda luminosa em um instante posterior. Essa ideia, lançada no século XVII e representada graficamente na figura a seguir, é conhecida como:
a) princípio de Snell.b) princípio de Fermat.*c) princípio de Huygens.d) princípio de Newton.e) princípio de Hooke.
(UEM/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)Três cordas, A, B e C, homogêneas, flexíveis e com densidades li-neares µ, 3µ, e 2µ, respectivamente, são conectadas na sequência A B C. Em uma das extremidades livres do conjunto, a corda C é mantida fixa, enquanto na outra extremidade livre, na corda A, um pulso mecânico é repentinamente aplicado. Considerando que o conjunto é mantido reto na horizontal e desprezando a resistência do ar e a ação da gravidade, assinale o que for correto.01) Na junção AB, parte do pulso é refratada para B, enquanto outra parte é refletida em A, com inversão de fase.02) Na corda B, o pulso é transmitido com uma velocidade maior que nas cordas A e C.04) Na junção BC, o pulso é refratado.08) Na corda C, o pulso é transmitido com velocidade maior que na corda B.16) Nas junções AB e BC, o pulso é refratado com inversão de fase.
VESTIBULARES 2012.2
(UNIMONTES/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: AA figura abaixo ilustra um cálice de vidro partindo-se ao interagir com as ondas sonoras emitidas por um instrumento musical.
Esse fato está diretamente relacionado ao fenômeno físico conhe-cido por*a) ressonância.b) difração.c) refração.d) interferência.
(SENAI/SP-2012.2) - ALTERNATIVA: CÉ muito comum ouvirmos, quando há um acidente aéreo, que as equipes de busca estão tentando localizar a caixa-preta do avião, para tentar descobrir a causa do acidente por meio da escuta da conversa entre os tripulantes, gravada pelo aparelho. Esses disposi-tivos são equipados, ainda, com um gerador de pulsos de som, que geram um pulso a cada segundo, durante um período de 30 dias.
Fonte: <http://www1.folha.uol.com.br/folha/cotidiano/ult95u126631.shtml>.
De acordo com o texto e os dados da imagem, é correto dizer que
a) quando o avião cai na água, a geração de pulsos de som não é eficiente, pois, como ao passar da água para o ar esses pulsos mudam de frequência, eles não conseguem ser detectados pelas equipes de busca.
b) quando o avião cai na água, a velocidade dos pulsos de som diminui, o que dificulta a detecção da caixa-preta pelas equipes de busca.
*c) quando o avião cai na água, a geração de pulsos de som é efi-ciente, pois os pulsos não mudam de frequência ao sair da água, o que torna sua detecção possível.
d) quando o avião cai na água, o comprimento de onda dos pulsos sonoros não sofre alteração ao passar da água para o ar, o que faci-lita a localização da caixa-preta.
e) quando o avião cai na água, a velocidade dos pulsos sonoros não sofre alteração ao passar da água para o ar, o que facilita a localiza-ção da caixa-preta.
(VUNESP/UNICID-2012.2) - ALTERNATIVA: BAnalisando a Física aplicada aos alimentos observou-se que o cupu-açu é um fruto similar ao cacau por conter as mesmas moléculas orgânicas. Para explicar a similaridade dos dois produtos vegetais foi estudada a estrutura das várias fases cristalinas que pode adotar a gordura do cupuaçu, utilizando-se do fenômeno ondulatório da di-fração de raios X, ou seja, através do fenômeno em que a ondaa) apresenta vibrações em um único plano permitindo a formação de cristas e vales.*b) contorna um obstáculo cujas dimensões são da ordem de gran-deza de seu comprimento de onda.c) emite frequências coincidentes com as frequências naturais do sistema e a amplitude das oscilações cresce gradativamente.d) ao se propagar em um dado meio, encontra uma superfície que separa esse meio de outro, retornando para o meio de origem.e) ao se propagar em um dado meio, encontra uma superfície que separa esse meio de outro, passando a se propagar no novo meio.
(VUNESP/UFTM-2012.2) - ALTERNATIVA: DAs ondas são oscilações que executam movimentos periódicos, ou seja, que se repetem em intervalos de tempo iguais.Podem ser classificadas como ondas apenas as oscilações quea) necessitam de meio material para se propagar.b) transportam matéria em sua propagação.c) mantêm sua velocidade constante em qualquer meio.*d) mantêm sua frequência igual à da fonte que as emitiu.e) não alteram seu comprimento de onda ao mudar de meio.
(INATEL/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: CA luz vermelha, quando passa do vidro para o ar, tem:a) Velocidade diminuída, comprimento de onda diminuído, frequên-cia diminuída.b) Velocidade diminuída, comprimento de onda aumentado, fre- quência aumentada.*c) Velocidade aumentada, comprimento de onda aumentado, fre-quência constante.d) Velocidade constante, comprimento de onda constante, frequên-cia aumentada.e) Velocidade aumentada, comprimento de onda diminuído, fre- quência constante.
(PUC/PR-2012.2) - ALTERNATIVA: CO estudo das ondas inicia com a conceituação de suas naturezas. Com base nos princípios, leis e fenômenos envolvendo as ondas, pode-se marcar CORRETAMENTE:a) A difração é um fenômeno que mostra a capacidade das ondas em contornar obstáculos, por exemplo. O som é uma onda que pode sofrer difração, já a luz não.b) A polarização é um fenômeno que mostra de que duas ondas semelhantes pode interferir-se. A luz pode sofrer esse fenômeno, já o som não.*c) As ondas sonoras e luminosas têm naturezas diferentes. En-quanto o som é uma onda mecânica, que precisa de um meio para se propagar, a luz, por ser eletromagnética, pode propagar-se no vácuo.d) A ressonância é um fenômeno em que uma fonte emite uma onda que consegue aumentar a amplitude de vibração das moléculas que compõem o corpo. Esse fenômeno nada tem a ver com a frequência da onda produzida. Tanto a onda sonora quando a luminosa podem realizar esse efeito.e) A interferência é um fenômeno onde a onda é posta a vibrar em determinada direção após atravessar uma lente especial, por exem-plo. Esse fenômeno ocorre especificamente com o som.
(UEPG/PR-2012.2) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08)Quando a luz incide sobre um obstáculo, é normal a formação de uma sombra nítida. Em determinadas situações, porém, esse prin-cípio não é obedecido e, quando isso ocorre, diz-se que a luz foi difratada. Sobre a difração da luz, assinale o que for correto.01) A teoria corpuscular da luz afirma que a luz se move mais rapi-damente num meio mais denso do que num meio menos denso, fato esse comprovado pela difração da luz.02) A difração é uma propriedade que se observa na luz e em todos os tipos de ondas, quer sejam mecânicas ou eletromagnéticas.04) Através da propriedade difração, a teoria corpuscular da luz pode ser comprovada.08) A difração é uma propriedade que a luz tem de contornar obstá-culos, invadindo a região que deveria ser somente sombra.16) A difração ocorre devido ao fato de a luz ter um comprimento de onda muito maior do que as dimensões dos objetos sobre os quais ela incide.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAinterferência de ondas
(IME/RJ-2012.1) - ALTERNATIVA: CRESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃOUma luz com comprimento de onda λ incide obliquamente sobre duas fendas paralelas, separadas pela distância a.
θα
d
a S1
S2
Após serem difratados, os feixes de luz que emergem das fendas sofrem interferência e seus máximos podem ser observados num anteparo, situado a uma distância d (d >> a) das fendas. Os valo-res de θ associados aos máximos de intensidades no anteparo são dados por:a) cosθ = nλ/a – cosα ; n = ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...b) senθ = (2n+1)λ/a – senα ; n = ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...*c) senθ = nλ/a – senα ; n = ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...d) cosθ = nλ/a – senα ; n = ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...e) senθ = 2nλ/a – cosα ; n = ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...
RESOLUÇÃO IME/RJ-2012.1:Como o enunciado diz “Uma luz de comprimento de onda λ ....” , fica subentendido que os raios representados na figura são prove-nientes da mesma fonte, portanto, são monocromáticos, em fase e coerentes. O que determina o tipo de interferência que ocorrera no anteparo é a diferença de caminho ∆x dado pela soma de x1 e x2 mostrado na figura abaixo.
θα
d
a S1
S2
x1 x2
θα
x1 = asenαx2 = asenθ
Para interferência construtiva:
∆x = nλ = x1 + x2 ⇒ asenα + asenθ = nλ ⇒ senθ = nλ/a – senα
(UNIFENAS/MG-2012.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: EUma onda estacionária possui três ventres, cujo comprimento total é de 9 metros. Conhecendo a frequência, 36 Hertz, encontre a velo-cidade de propagação.a) 324 m/s.b) 108 m/s.c) 72 m/s.d) 340 m/s.*e) 216 m/s.
(CESGRANRIO/FMP-2012.1) - ALTERNATIVA: DEm uma das extremidades de um canal longo, fechado e estreito, são produzidas ondas de frequência 2,5 Hz e amplitude 0,25 m. Es-sas ondas se refletem na outra extremidade do canal e interferem com as ondas emitidas formando um padrão de ondas estacionárias. São observados ventres de deslocamento (máximos de amplitude) a cada 1,0 m ao longo do canal. Além disso, duas pequenas boias estão situadas sobre dois ventres consecutivos e oscilam vertical-mente para cima e para baixo.A velocidade das ondas, em m/s, e a diferença máxima de altura entre as boias, em metros, valem, respectivamente,a) 2,5 e 0 *d) 5,0 e 1,0b) 2,5 e 1,0 e) 5,0 e 2,0c) 5,0 e 0,5
(IME/RJ-2012.1) - RESPOSTA: θ ≅ arccos 0,91Um varal de roupas foi construído utilizando uma haste rígida DB de massa desprezível, com a extremidade D apoiada no solo e a B em um ponto de um fio ABC com 2,0 m de comprimento, 100 g de massa e tensionado de 15 N, como mostra a figura abaixo. As extre-midades A e C do fio estão fixadas no solo, eqüidistantes de 0,5 m da extremidade D da haste.
haste
fiofio
0,5 m 0,5 m
θA
B
CD
Sabe-se que uma freqüência de batimento de 10 Hz foi produzida pela vibração dos segmentos AB e BC em suas freqüências funda-mentais após serem percutidos simultaneamente. Diante do expos-to, determine a inclinação θ da haste
(PUC/RJ-2012.1) - ALTERNATIVA: DUma corda presa em suas extremidades é posta a vibrar. O movi-mento gera uma onda estacionária como mostra a figura.
6,0 m0
Calcule, utilizando os parâmetros da figura, o comprimento de onda em metros da vibração mecânica imposta à corda.a) 1,0 *d) 4,0b) 2,0 e) 6,0c) 3,0
(UFF/RJ-2012.1) - ALTERNATIVA: DA figura abaixo representa um modo de vibração de uma corda pre-sa nas suas extremidades.
x xx
1 32
Marque a alternativa que quantifica corretamente as velocidades dos pontos 1, 2 e 3 da corda no instante em que ela passa pela configuração horizontal.a) v1 = v2 = v3 = 0b) v1 = v2 = v3 ≠ 0c) v1 = −v2 = v3 ≠ 0*d) v1 = −v3 ≠ 0; v2 = 0e) v1 = v3 ≠ 0; v2 = 0
(UEM/PR-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)Sobre luz e ondas, assinale o que for correto.01) A natureza ondulatória da luz pode ser demonstrada pelo fenô-meno da interferência.02) Uma onda longitudinal se propaga na mesma direção do movi-mento de oscilação de qualquer ponto da mola.04) O fenômeno da difração só pode ser observado, quando a luz passa por fendas com abertura superior a 100 vezes o comprimento de onda da luz.08) Ondas de luz correspondentes às diferentes cores possuem di-ferentes velocidades no vácuo.16) Diferentemente do som, a luz não se propaga no vácuo.
(UDESC-2012.1) - ALTERNATIVA: CConsidere uma mangueira de jardim, esticada, com uma das extre-midades presa à torneira e a outra extremidade livre. Um estudante de física segura a extremidade livre da mangueira e a movimenta em um movimento harmônico simples.Assinale a alternativa correta.a) Não são produzidas ondas refletidas.b) Não são observadas ondas porque uma das extremidades está presa.*c) São geradas ondas estacionárias pela superposição entre a onda criada pelo estudante e a onda refletida.d) São produzidas ondas longitudinais.e) Não são observadas ondas porque a onda criada pelo estudante se anula com a onda refletida em todos os pontos.
(UFPB-2012.1) - ALTERNATIVA: DA superposição de ondas incidentes e refletidas com mesmas am-plitudes, dá origem a uma figura de interferência denominada onda estacionária. Nesse sentido, considere uma situação em que uma corda tem uma das suas extremidades fixa a uma parede e a outra extremidade, conectada a um oscilador (fonte de vibração) que vi-bra com uma frequência de 80 Hz. A distância entre o vibrador e a parede é de 8 m.Sabendo que as velocidades de propagação das ondas na corda são de 320 m/s, a onda estacionária na corda está melhor represen-tada na figura:
a)
Fonte
b)
Fonte
c)
Fonte
*d)
Fonte
e)
Fonte
(UFPE-2012.1) - RESPOSTA: λ = 12 mUma onda estacionária se forma em um fio fixado por seus extremos entre duas paredes, como mostrado na figura.
6,0 m
Calcule o comprimento de onda desta onda estacionária, em me-tros.
(UFV/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: CEm uma demonstração do experimento de Young de interferência com duas fendas foram utilizadas duas montagens A e B. Na monta-gem A, a distância entre as fendas é dA e a luz incidente nas fendas tem comprimento de onda λA. Na montagem B, a distância entre as fendas é dB e a luz incidente nas fendas tem comprimento de onda λB. As figuras abaixo ilustram os padrões de interferência (mostran-do as regiões claras e escuras) produzidas pelas duas montagens em um anteparo distante das fendas (a distância entre as fendas e o anteparo é a mesma em ambas as montagens e os dois padrões estão na mesma escala de tamanho).
Padrão de interferência da montagem A
Padrão de interferência da montagem B
Considere as afirmativas abaixo:I. Se λA = λB, então dA < dB.II. Se λA = λB, então dA > dB.III. Se dA = dB, então λA < λB.IV. Se dA = dB, então λA > λB.Está CORRETO o que se afirma apenas em:a) II e IV.b) I e IV.*c) II e III.d) I e III.
(UFV/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: BUm fio metálico de 10 m de comprimento e massa 100 g está estica-do e a tensão no fio é de 225 N. A menor frequência (em Hz) de onda estacionária que pode ser produzida nesse fio é:a) 25*b) 7,5c) 15d) 3,8
(UNICENTRO/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: BA franjas de interferência ou a figura de interferência de ondas lu-minosas na experiência de Young é constituída por franjas claras alternadas de franjas escuras em um anteparo, utilizando-se fontes de luz coerente.De acordo com essa informação, as ondas luminosas emitidas pelas fontes são coerentes quando as ondasa) têm a mesma frequência.*b) possuem a mesma fase.c) apresentam a mesma amplitude.d) são constituídas de feixes de raios paralelos.
(UFPB-2012.1) - ALTERNATIVA: DA nano-tecnologia utiliza objetos cujas dimensões são menores ou da ordem do micrômetro. Para se medir as dimensões de tais obje-tos, instrumentos tradicionais não são utilizáveis, e novas técnicas devem ser desenvolvidas. Nesse sentido, para medir os comprimen-tos de peças transparentes muito pequenas, pode-se fazer uso de interferência óptica.Nesse contexto, considere duas ondas de luz, O1 e O2, ilustra-das na figura a seguir, com mesmo comprimento de onda igual a λ = 500 nm no vácuo (1 nm = 10−9 m), e inicialmente em fase no plano I. A onda O2 propaga-se completamente no vácuo, e a onda O1 atravessa uma peça de comprimento L e de índice de refração n=1,5. A diferença dos índices de refração induz uma defasagem entre as duas ondas, tal que se obtém uma interferência construtiva no anteparo A.Nessas circunstâncias, conclui-se que um dos possíveis valores de L corresponde a:a) 1750 nm b) 1500 nm c) 1250 nm*d) 1000 nme) 750 nm plano I
O1
O2
L
n
A
(VUNESP/FAMECA-2012.1) - ALTERNATIVA: DDois pulsos A e B propagam-se por um mesmo meio elástico unidi-mensional, em sentidos opostos, com as características indicadas na figura e com velocidades de propagação iguais, em módulo, a 3 m/s.
1m1m
VA VB
A B
Após dois segundos, a figura que melhor mostra o efeito da super-posição dos dois pulsos é a indicada na alternativa
a) *d)
b) e)
c)
VESTIBULARES 2012.2
(UDESC-2012.2) - ALTERNATIVA: BDe acordo com o princípio da superposição, duas ondas luminosas podem se somar (interferência construtiva) ou se subtrair (interfe-rência destrutiva) quando atingem simultaneamente o mesmo ponto do espaço.Analise as proposições em relação ao exposto.I. Luz mais luz pode resultar em escuridão.II. Luz mais escuridão pode resultar em escuridão.III. Luz mais escuridão pode resultar em luz.IV. Escuridão mais escuridão pode resultar em luz.Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.*b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.d) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.e) Todas as afirmativas são verdadeiras.
(UECE-2012.2) - ALTERNATIVA: CNuma mesma região do espaço, duas ondas planas, uma sonora e outra eletromagnética, propagam-se na mesma direção e em senti-dos opostos. Caso os comprimentos de onda sejam iguais, pode-se afirmar corretamente que, entre as duas ondas,a) haverá interferência destrutiva.b) a onda mecânica perderá energia para a eletromagnética.*c) não haverá interferência.d) haverá interferência construtiva.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAacústica (velocidade do som)
(UEG/GO-2012.1) - ALTERNATIVA: CNos filmes de ficção científica, tal como Guerra nas estrelas, pode-se ouvir nas disputas espaciais dos rebeldes contra o Império, zuni-dos de naves, roncos de motores e explosões estrondosas no espa-ço interestelar. Esse fenômeno constitui apenas efeitos de ficção e, na realidade, não seria possível ouvir o som no espaço interestelar devido ao fato de que as ondas sonorasa) possuem índice de refração dependentes do meio.b) se propagam apenas no éter, invisível a olho nu.*c) necessitam de um meio para se propagarem.d) têm amplitude de frequência modulada.
(UNEMAT/MT-2012.1) - ALTERNATIVA: ENo passado, durante uma tempestade, as pessoas costumavam dizer que um raio havia caído distante, se o trovão corresponden-te fosse ouvido muito tempo depois; ou que teria caído perto, caso acontecesse o contrário.Do ponto de vista da Física, essa afirmação está fundamentada no fato de, no ar, a velocidade do som:a) variar como uma função da velocidade da luz.b) ser muito maior que a da luz.c) ser a mesma que a da luz.d) variar com o inverso do quadrado da distância.*e) ser muito menor que a da luz.
(UFLA/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: DO morcego detecta corpos muito pequenos, tais como insetos, cujo tamanho seja equivalente ao comprimento de onda do som emitido por ele. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o menor inseto que um morcego detecta emitindo sons numa frequên-cia de 50 kHz será de:a) 6,8 cmb) 1,7 mmc) 1,7 cm*d) 6,8 mm
(UNIOESTE/PR-2012.1) - ALTERNATIVA: CEm um exame final de física experimental foi pedido a um estudante que expressasse a velocidade de propagação do som (v) no ar a partir da pressão atmosférica local (P) e da densidade do ar (ρ). Ele lembrava-se apenas de que a expressão procurada independia de constantes adimensionais e, portanto, após efetuar a análise dimen-sional do problema concluiu corretamente quea) v = (P/ρ)2.b) v = (ρ/P)2.*c) v = (P/ρ)1/2.d) v = (ρ/P)1/2.e) v = (P·ρ)1/2.
(UESPI-2012.1) - ALTERNATIVA: DO ser humano escuta sons no intervalo de frequências que se esten-de tipicamente de fmin = 20 Hz a fmax = 20000 Hz. Sejam λmin e λmax os comprimentos de onda da onda sonora no ar respectivamente associados às frequências fmin e fmax. A razão λmin/λmax valea) 5 × 10−5
b) 10−3
c) 5 × 10−2
*d) 103
e) 5 × 104
(UEM/PR-2012.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 28 (04+08+16)Em exames de ultrassonografia, ondas sonoras com frequências da ordem de 106 Hz se propagam no corpo humano e são refletidas nos diferentes tecidos de seus órgãos internos. O som refletido é inter-pretado eletronicamente para formar imagens que são utilizadas em análise e diagnóstico médico e, também, no acompanhamento do desenvolvimento do feto. Com relação às ondas sonoras, assinale o que for correto.01) Ondas ultrassônicas são ondas transversais polarizáveis, que podem se propagar em meios materiais.02) A velocidade propagação e o comprimento de onda das ondas sonoras independem do meio em que essas ondas se propagam.04) As ondas sonoras, ao se propagarem de um meio material a outro, sofrem refração.08) Em sólidos com módulos de elasticidade volumar similares, a velocidade de propagação do som será maior para os sólidos de menor densidade.16) A difração de ondas sonoras reflete a habilidade dessas ondas em contornar obstáculos.
(ITA/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: B1. Ondas acústicas são ondas de compressão, ou seja, propagam-se em meios compressíveis. Quando uma barra metálica é golpeada em sua extremidade, uma onda longitudinal propaga-se por ela com
velocidade v = √Ea/ρ . A grandeza E é conhecida como módulo de
Young, enquanto ρ é a massa específica e a uma constante adimen-sional. Qual das alternativas ´e condizente à dimensão de E?a) J/m2 *b) N/m2 c) J/s·m d) kg·m/s2 e) dyn/cm3
(IF/SC-2012.1) - ALTERNATIVA: BEm dias de tempestade, podemos observar no céu vários relâmpa-gos seguidos de trovões. Em algumas situações, estes chegam a proporcionar um espetáculo à parte.
Fonte:http://sjm.no.sapo.pt/as_tempestades_e_tornados.htmAcesso: 21 set. 2011
É CORRETO afirmar que vemos primeiro o relâmpago e só depois escutamos o seu trovão porque:a) o som se propaga mais rápido que a luz.*b) a luz se propaga mais rápido que o som.c) a luz é uma onda mecânica.d) o som é uma onda eletromagnética.e) a velocidade do som depende da posição do observador.
(UFJF/MG-2012.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: CA audição humana, normalmente, consegue distinguir sons que vão de uma frequência mínima de 20 Hz até uma frequência máxima de 20000 Hz , embora o limite superior possa decrescer com a idade. Uma onda sonora, de comprimento de onda λ = 2,0 m , emitida no ar, é facilmente percebida pelo ouvido humano. Se essa onda so-nora fosse emitida na água, o ouvido humano poderia percebê-la? Considere a velocidade do som na água vágua = 1480 m/ s .a) Não, pois a frequência desse som na água será de 12 Hz .b) Sim, pois a frequência desse som na água será de 370 Hz .*c) Sim, pois a frequência desse som na água será de 740 Hz .d) Não, pois a frequência desse som na água será de 1.480 Hz .e) Sim, pois a frequência desse som na água será de 1.480 kHz .
Obs.: Para a resposta ser a alternativa C o comprimento de onda na água que é igual a 2,0 m.
(UEMG-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm raio de luz verde cruza o espaço. O laser verde tem um alcance de vários quilômetros. Três alunos, vendo esse raio de luz, fizeram as seguintes afirmações:Toninho: A velocidade da luz é muito grande, logo, o comprimento de onda da luz verde é muito grande.Ubirajara: A frequência de onda da luz verde é maior que a da onda sonora da minha própria voz.Felipe: A luz não sofre difração. Um exemplo está diante de mim, pois a luz propaga-se em linha reta.Fizeram afirmações CORRETASa) Toninho e Ubirajara.b) Felipe e Toninho.*c) apenas Ubirajara.d) apenas Felipe.
(UEPB-2012.1) - ALTERNATIVA: AUm submarino é equipado com um aparelho denominado sonar, que emite ondas sonoras de frequência 4,00 × 104 Hz. A velocidade de propagação do som na água é de 1,60 × 103 m/s. Esse submarino, quando em repouso na superfície, emite um sinal na direção vertical através do oceano e o eco é recebido após 0,80 s. A profundidade do oceano nesse local e o comprimento de onda do som na água, em metros, são respectivamente:*a) 640 e 4 × 10−2.b) 620 e 4 × 10−2.c) 630 e 4,5 × 10−2.d) 610 e 3,5 × 10−2.e) 600 e 3 × 10−2.
VESTIBULARES 2012.2
(UCB/DF-2012.2) - RESPOSTA: 0.V; 1.F; 2.F; 3.V; 4.FOndas sonoras podem causar, em um observador, o que se chama de sensação auditiva. Para isso, é preciso que a frequência da onda esteja compreendida dentro do intervalo de 20 Hz a 20 kHz. Acerca das ondas sonoras, julgue os itens a seguir, assinalando (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos.
0.( ) O som é uma onda mecânica longitudinal, capaz de provocar a sensação auditiva.
1.( ) A velocidade de propagação do som depende da forma com que vibra a fonte emissora, dependendo, portanto, da frequência dessa fonte.
2.( ) A velocidade do som no ar geralmente sofre alteração quando ocorre absorção do som no ar.
3.( ) Quando uma onda sonora propaga-se em meios materiais dife-rentes, a frequência conserva-se, mas a velocidade e o comprimen-to da onda mudam.
4.( ) Dez mil vibrações sonoras por segundo correspondem a uma frequência que pode ser classificada como um ultrassom.
VUNESP/UNICID-2012.2) - ALTERNATIVA: BO som é o resultado da vibração de um corpo material e essa vibra-ção é sucessivamente comunicada às partículas vizinhas do meio sólido, líquido ou gasoso, por onde se propaga. De acordo com as características do meio material em que ocorre a propagação, a uma dada temperatura, o som tem diferentes velocidades de propaga-ção. Com essas características, o som é uma ondaa) mecânica e se propaga de forma transversal.*b) mecânica e se propaga de forma longitudinal.c) eletromagnética e se propaga de forma transversal.d) eletromagnética e se propaga de forma longitudinal.e) eletromagnética e se propaga de forma longitudinal ou transver-sal.
(IF/GO-2012.2) - ALTERNATIVA: DA cidade de Montes Claros fica na região norte de Minas Gerais, a 417 km de Belo Horizonte. Em maio de 2012, a cidade sofreu uma série de abalos sísmicos, sendo que, no dia 19, foi registrado o maior abalo do mês, alcançando 4,2 graus na escala Richter, o que causou pânico nos moradores.Nessa escala, o tremor é considerado “ligeiro” e tem uma ocorrência média de aproximadamente 6200 por ano. É um abalo que provoca notório movimento de objetos no interior de habitações, ruídos de choques entre objetos, mas danos importantes em construções são raramente observados.Tais tremores foram percebidos por vários observatórios sismológi-cos na América Latina e no mundo. Segundo técnicos do Observató-rio Sismológico (ObSis) da Universidade de Brasília (UnB), a causa provável é uma acomodação natural do solo em uma camada bem perto da superfície e, com isso, as ondas provocadas são sentidas com mais intensidade.Nos terremotos, dois tipos de ondas sísmicas são gerados: as on-das de deslocamento, que viajam com velocidades VD da ordem de 6,0 km/s e são transversais, e as ondas de pressão, que viajam com velocidades VP da ordem de 10,0 km/s e são longitudinais.Com base nas informações acima e considerando que o intervalo de tempo entre a recepção das ondas de pressão e de deslocamento no ObSis da UnB tenha sido de ∆t = 40,0 segundos, podemos afir-mar que:
a) As ondas de pressão e de deslocamento são ondas mecânicas e eletromagnéticas, respectivamente.
b) A distância D do epicentro – região onde as ondas sísmicas são geradas – a um Observatório Sismológico pode ser determinada pela equação D = ∆t . (VD . VP)/(VD – VP).
c) São necessários no mínimo dois pontos de monitoramento para se determinar com exatidão o epicentro de um tremor.
*d) A distância entre o epicentro desses tremores ocorridos em Mon-tes Claros e o ObSis da UnB em Brasília é de 600 km.
e) Esses tremores são comuns nessa localidade por ela se encon-trar sobre uma região onde há o encontro de duas placas tectônicas – a africana e sul-americana.
(UCS/RS-2012.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: BSe você pegar duas pequenas latas vazias, como as de ervilha em conserva, retirar a tampa de um dos lados de cada lata, fizer um pequeno orifício no lado oposto e colocar, nesse orifício, um fio, que pode ser de náilon, linha de costura ou barbante, ligando as duas la-tas por meio desse fio, é possível simular um telefone. Isso acontece porque o som se propaga pela linha comoa) ondas eletromagnéticas transversais.*b) ondas mecânicas longitudinais.c) pequenas partículas de matéria.d) corrente elétrica.e) ondas eletromagnéticas longitudinais.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAacústica (qualidades fisiológicas)
(CEFET/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: ECom relação aos fenômenos ondulatórios, é correto afirmar quea) a altura do som permite distinguir um volume alto de um baixo.b) a intensidade do som possibilita diferenciar um som grave de um agudo.c) a reflexão do som possibilita ouvir a voz de uma pessoa do outro lado de um muro.d) a velocidade de propagação de uma onda numa corda é igual à velocidade de um elemento que nela oscila.*e) a difração da luz ocorre quando a dimensão do orifício no qual ela incide é da ordem de seu comprimento de onda.
(SENAI/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: EO gráfico a seguir apresenta a variação de pressão em função do tempo para o som produzido, no ar, por dois instrumentos musicais.
pres
são
tempoinstrumento 1instrumento 2
Está correto afirmar que os dois sons,a) correspondem a notas musicais diferentes.b) possuem amplitudes diferentes.c) possuem frequências diferentes.d) possuem velocidades diferentes.*e) possuem timbres diferentes.
(UFPR-2012.1) - RESPOSTA: I = 16×10−6 W/m2
Em um show de rock ao ar livre em um estádio de futebol, a intensi-dade do som da bateria que chega a um fã postado frontalmente a 20 m da bateria, é de 1x10−4 W/m2. Supondo que nesse instante não há correntes de ar no estádio, calcule a intensidade desse mesmo som na posição de um fã que está em frente ao palco, a uma distân-cia de 50 m da bateria.
(UFG/GO-2012.1) - RESPOSTA: a) 50 mW b) 30 J c) 0,575 cm−1
Ondas ultrassônicas são ondas mecânicas geradas por um dispo-sitivo chamado transdutor que podem ser empregadas em diversos procedimentos clínicos. Devido à sua absorção pelos tecidos e mús-culos, sua intensidade diminui com a profundidade de penetração x de acordo com a equação I = I0e−2αx , em que α é o coeficiente de absorção.Em um determinado procedimento, empregou-se uma onda ultras-sônica de intensidade 10 mW/cm2 gerada por um transdutor com área da secção transversal de 5 cm2.Com base nos dados apresentados, calcule:a) a potência da onda ultrassônica;b) a energia transmitida para o corpo, se essa onda for aplicada durante 10 minutos;
c) o coeficiente de absorção, em cm−1, sabendo-se que a intensi-dade dessa onda é reduzida pela metade quando penetra 0,6 cm. (Considere ln(2) = 0,69.)
(UFG/GO-2012.1) - RESPOSTA: d = 1000 mConsidere que a intensidade, em watts por metro quadrado, de um som que se propaga livremente no ar é inversamente proporcional ao quadrado da distância, em linha reta, até a fonte sonora. O som emitido pela sirene de uma ambulância possui uma intensidade de 10−2 W/m2 a 10 m da sirene e, para uma pessoa à margem de uma rodovia retilínea ouvir a sirene, o som deve chegar aos seus ouvidos com uma intensidade mínima de 10−6 W/m2. Mediante estas condi-ções, calcule a que distância máxima é possível ouvir a sirene da ambulância.
VESTIBULARES 2012.2
(IFG/GO-2012.2) - ALTERNATIVA: EO nível sonoro β é medido em decibéis (dB) de acordo com a ex-pressão β = (10 dB) log (I/I0), onde I é a intensidade da onda sonora e, I0 = 10−12 W/m2, é a intensidade de referência padrão correspon-dente ao limiar da audição do ouvido humano. A potência é dadapor P = 4πr2I.Em uma área de testes de lançamentos de foguetes, o operador de lançamento fica a 1,0 m de distância do foguete. Durante o seu pe-ríodo de trabalho, ele fica exposto ao nível sonoro de 125 dB, sendo por isso necessária a utilização de equipamento de proteção auditi-va. A distância mínima necessária o operador deve ficar da posição de lançamento de foguetes para que o nível máximo do som nesse local de trabalho obedeça às orientações da OMS (nível máximo igual a 65 dB), é de:a) 10 m.b) 20 m.c) 100 m.d) 200 m.*e) 1000 m.
(UEM/PR-2012.2) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 26 (02+08+16)Sobre os conceitos relativos a ondas sonoras e à propagação do som, assinale o que for correto.01) Uma onda sonora pode ser refletida, refratada, difratada e po-larizada.02) O som necessita de meios materiais e elásticos para se propa-gar.04) A intensidade das ondas sonoras que se propagam no ar inde-pende da energia dessas ondas.08) A altura do som é uma característica relacionada à sua frequên-cia. Quanto maior for a frequência do som, mais agudo e alto será esse som.16) Quanto maior a densidade de um meio, maior é a dificuldade em retirar suas partículas da posição de equilíbrio, o que dificulta a propagação do som nesse meio.
(UEPG/PR-2012.2) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08)A audição é um dos sentidos que os seres humanos utilizam para perceber o meio que os cerca. Ocorre por meio da percepção dos diferentes tipos de sons existentes na natureza captados pelas ore-lhas. Nesse contexto, assinale o que for correto.01) Decibel é a medida do nível da altura do som.02) Altura está relacionada com a frequência da onda sonora e per-mite distinguir um som agudo de um som grave.04) As ondas sonoras, ao atingirem um obstáculo rígido, são absor-vidas por esse obstáculo.08) Som é constituído por ondas longitudinais de origem mecânica, necessitando de um meio material para se propagar.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAfontes sonoras (cordas e tubos)
(PUC/PR-2012.1) - QUESTÃO ANULADA - RESPOSTA: 34/165Cordas vibrantes são cordas presas em suas extremidades e tra-cionadas de modo a poderem vibrar. Os cordofones são instrumen-tos musicais que produzem som através de cordas vibrantes. São exemplos de cordofones o violão, a guitarra, o violoncelo, o baixo, a harpa, o violino, o cavaquinho, etc.Em um violoncelo, como na maioria dos instrumentos musicais de corda, o posi-cionamento dos dedos pelo instrumen-tista determina as frequências funda-mentais das cordas. O violoncelo é um instrumento tocado geralmente com arco e possui quatro cordas.Suponha que uma das cordas em um vio-loncelo esteja afinada para tocar um dó central (262 Hz) quando tocada em todo o seu comprimento.Das alternativas abaixo, marque a que indica a fração desta corda, que deve ser encurtada para tocar um mi (330 Hz).a) 165/34 d) 165/131b) 131/165 e) 131/34c) 34/131
(PUC/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm homem mantém em equilíbrio estático um bloco preso a uma corda de densidade linear igual a 0,01 kg/m, conforme a figura. Determine a massa M do bloco, sabendo que as frequências de duas harmônicas con-secutivas de uma onda estacionária no tre-cho vertical de 2 m da corda correspondem a 150 Hz e 175 Hz.a) 102 gb) 103 g*c) 104 gd) 105 ge) 106 g
Obs.: Nas questões dessa prova onde é necessário o valor da ace-leração da gravidade foi dado o como g = 10m/s2, nessa questão esqueceram de mencionar esse valor.
2 m M
(FGV/SP-2012.1) - ALTERNATIVA: AA nota lá da escala cromática musical é tida como referência na afinação dos instrumentos. No violão comum de 6 cordas, a quinta corda (segunda de cima para baixo), devidamente afinada, emite a nota lá vibrando com frequência de 220 Hz.Se o instrumentista colocar seu dedo num traste localizado a meia distância dos extremos desta corda e percuti-la, ele ouvirá a nota lá vibrando com frequência de*a) 440 Hz, mantida a velocidade de propagação da onda formada.b) 110 Hz, mantida a velocidade de propagação da onda formada.c) 440 Hz, com velocidade de propagação da onda dobrada.d) 110 Hz, com velocidade de propagação da onda dobrada.e) 440 Hz, com velocidade de propagação da onda reduzida à me-tade.
(UFSC-2012.1) - RESPOSTA: SOMA = 24 (08+16)O violão é um instrumento de corda muito popular, quase sempre presente nas rodas musicais entre amigos. E, como qualquer ins-trumento musical do tipo, precisa periodicamente ser afinado. A afi-nação do violão é feita através das tarraxas encontradas na extre-midade do braço. Cada corda possui uma tarraxa que serve para tencionar mais ou menos a corda, com isso afinando o violão.
Disponível em: <http://blogdoiop.wordpress.com/2010/08/29/o-violao-e-o-sistema-de-12-notas/> Acesso em: 08 ago. 2011.
Com base no exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. Uma nota de 100 Hz e comprimento de onda de 0,25 m é gera-da em uma das cordas do violão. Esta nota, ao se propagar no ar, mantém as mesmas características de frequência e comprimento de onda.02. O som de um violão percebido por uma pessoa não difere, esteja ela se movendo ou não na direção do violão.04. O timbre do som emitido pelo violão depende somente do tipo de corda (nylon ou aço), pois o timbre é uma característica da fonte sonora, uma espécie de “impressão digital” da fonte.08. Para aumentar a altura do som emitido pela corda, deve-se au-mentar a tensão aplicada na tarraxa.16. Considere que uma das cordas tenha 25,0 g de massa, 1,0 m de comprimento e que esteja sendo tensionada pela tarraxa com 10,0 N. Isso significa que o segundo harmônico desta corda emite 20,0 Hz.32. Aumentar o volume do som emitido pelo violão é o mesmo que aumentar a altura do som emitido.
(UESPI-2012.1) - ALTERNATIVA: EUma corda encontra-se com as suas extremidades fixas em paredes paralelas. Denota-se por fn a frequência do n-ésimo harmônico de onda estacionária nesta corda. Qual é o valor de n se fn+1/ fn = 1,2?a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 *e) 5
CORDAS SONORAS
TUBOS SONOROS
(UFPR-2012.1) - ALTERNATIVA: CUma cerca elétrica foi instalada em um muro onde existe um buraco de forma cilíndrica e fechado na base, conforme representado na figura. Os fios condutores da cerca elétrica estão fixos em ambas as extremidades e esticados sob uma tensão de 80 N. Cada fio tem comprimento igual a 2,0 m e massa de 0,001 kg.
buraco
muro
cerca
Certo dia, alguém tocou no fio da cerca mais próximo do muro e esse fio ficou oscilando em sua frequência fundamental. Essa situa-ção fez com que a coluna de ar no buraco, por ressonância, vibrasse na mesma fre-quência do fio condutor. As paredes do buraco têm um revestimento adequado, de modo que ele age como um tubo sonoro fechado na base e aberto no topo. Considerando que a velocidade do som no ar seja de 330 m/s e que o ar no buraco oscile no modo fundamental, assinale a alternativa que apresenta corretamente a profundidade do buraco.a) 0,525 m. d) 1,250 m.b) 0,650 m. e) 1,500 m.*c) 0,825 m.
VESTIBULARES 2012.2
(UECE-2012.2) - ALTERNATIVA: CUma corda de violão de comprimento L, presa em suportes fixos nas suas extremidades, realiza oscilações harmônicas de comprimentos de onda λ. Assim, as possíveis formas de oscilação dessa corda, com n = 1, 2, 3, ..., são tais quea) (2n+1)λ = L.b) 2nλ = L.*c) nλ /2 = L.d) nλ = L.
(FATEC/SP-2012.2) - ALTERNATIVA: CUm artista, para apresentar uma canção, toca (faz vibrar) a corda de um violão no ponto A com uma das mãos e com a outra tensiona, com o dedo, a mesma corda no ponto X. Depois disso, começa a percorrer essa corda da posição X até a posição Y, com o dedo ainda a tensionando, conforme a figura a seguir.
A
X
Y
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto que descreve esseprocesso.
Verifica-se, nesse processo, que o som emitido fica mais _______ , pois, ao _____________ o comprimento da corda, ________ a fre-quência do som emitido.
a) grave ... aumentar ... diminuib) grave ... diminuir ... aumenta*c) agudo ... diminuir ... aumentad) agudo ... diminuir ... diminuie) agudo ... aumentar ... diminui
CORDAS SONORAS
TUBOS SONOROS
(UFLA/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: CEm um mesmo ambiente, encontram-se dois tubos sonoros de mes-mo comprimento, um aberto e um fechado. Se o tubo aberto emite um som com comprimento de onda de 30 cm para o modo funda-mental (ou primeiro harmônico), o comprimento de onda do modo fundamental para o som emitido pelo tubo fechado será:a) 15 cmb) 30 cm*c) 60 cmd) 45 cm
(SENAC/SP-2012.2) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo representa uma onda estacionária que se forma em um tubo sonoro fechado.
50 cm
A velocidade do propagação do som no ar é de 340 m/s. A frequên-cia do som emitido pelo tubo, em hertz, vale:a) 567 d) 1700*b) 850 e) 2225c) 1275
(INATEL/MG-2012.2) - ALTERNATIVA: DUm tubo sonoro aberto emite uma frequência no terceiro harmônico igual a 1200 Hz. Considerando a velocidade do som dentro deste tubo igual a 360 m/s, determine qual das alternativas abaixo repre-senta, respectivamente, o comprimento do tubo, em metros, e a fre-quência fundamental, em kHz.a) 0,3 e 0,4b) 0,35 e 1,2c) 0,4 e 0,35*d) 0,45 e 0,4e) N.R.A.
(VUNESP/FASM-2012.2) - ALTERNATIVA: DNa orelha externa do aparelho auditivo do ser humano encontra-se o meato acústico, canal auditivo, que realiza a comunicação entre o meio externo e a orelha média. A figura mostra um esquema simpli-ficado do aparelho auditivo humano.
orelha externa orelhamédia
orelhainterna
ossículos
janelaoval
nervoauditivo
cóclea
membranatimpânica
meatoacústico
pavilhãoauricular
(http://www2.ibb.unesp.br)
As ondas sonoras que atingem o pavilhão auricular formam ondas estacionárias no canal auditivo e fazem o tímpano vibrar com a mes-ma frequência. Esse canal pode ser comparado a um tubo sonoro semifechado que apresenta frequência fundamental correspondente à frequência de uma onda sonora de menor nível de intensidade que pode ser ouvida pelo ser humano.Analise o gráfico com valores médios do nível de intensidade sono-ra, em decibéis (dB), em função da frequência percebida pelo apa-relho auditivo humano.
O limiar da dor é apresentado pela linha vermelha superior e o limiar da audição é representado pela linha verde inferior. Com base nes-sas informações e considerando que as ondas sonoras se propa-gam no ar com velocidade de 340 m/s, estima-se que o comprimento do canal auditivo vale, em cm, aproximadamente,a) 0,4.b) 1,7.c) 2,1.*d) 2,8.e) 4,2.
VESTIBULARES 2012.1
ONDULATÓRIAefeito Doppler
(UNIFENAS/MG-2012.1) - ALTERNATIVA: DUm carro se aproxima de um observador, em repouso, com veloci-dade 108 km/h. O ronco do motor possui frequência de 3,1kHz. Ado-tando a velocidade do som igual a 340 m/s, encontre a frequência aparente percebida pelo observador.a) 2,1 kHz. c) 2,9 kHz. e) 3,9 kHz.b) 2,5 kHz. *d) 3,4 kHz.
(IME/RJ-2012.1) - RESPOSTA: a) v = 344,4 m/s b) fB = 446,5 HzA figura apresenta um carro C que está se movendo a uma velocida-de de 36 km/h em direção a um observador situado no ponto A e que passa próximo de um observador situado no ponto B.
θ
A
B
C
A reta CB forma um ângulo θ com a reta CA. A buzina do carro, cuja frequência é 440 Hz, é acionada no momento em que θ = 60º. Sa-bendo que a frequência ouvida pelo observador situado em A é igual à frequência fundamental de um tubo de 0,19 m de comprimento aberto em uma das extremidades, determine:a) a velocidade do som no local;b) a frequência ouvida pelo observador situado em B.
Observação:O tubo encontra-se no mesmo local dos observadores
(UFT/TO-2012.1) - ALTERNATIVA: DDois amigos estão dirigindo em uma cidade. De repente, ambos ou-vem a sirene de uma ambulância. O amigo 1 ouve o som mais agudo e o amigo 2 ouve o som mais grave.Assinale a alternativa CORRETA:a) Ambos os amigos estão se afastando da ambulância.b) O amigo 1 está se afastando e o amigo 2 se aproximando da ambulância.c) Ambos os amigos estão se aproximando da ambulância.*d) O amigo 1 está se aproximando e o amigo 2 se afastando da ambulância.e) Nenhuma das alternativas está correta.
(UFRN-2012.1) - ALTERNATIVA: BDuas pessoas, que estão em um ponto de ônibus, observam uma ambulância que delas se aproxima com a sirene de advertência liga-da. Percebem que, ao passar por elas, o som emitido pela sirene se torna diferente daquele percebido durante a aproximação.Por outro lado, comentando esse fato, elas concordam que o som mudou de uma tonalidade aguda para uma mais grave à medida que a ambulância se distanciava. Tal mudança é explicada pelo efeito Doppler, segundo o qual, para essa situação, aa) amplitude do som diminuiu.*b) frequência do som diminuiu.c) frequência do som aumentou.d) amplitude do som aumentou.
(PUC/RS-2012.1) - ALTERNATIVA: CUm sonar fetal, cuja fi nalidade é escutar os batimentos cardíacos de um bebê em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas iguais de titanato de bário, uma emissora e outra receptora de ul-trassom. A pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2 × 106
Hz quando submetida a uma tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultrassom produzidas devem ter um comprimento de onda que possibilite a reflexão das mesmas na superfície pulsante do coração do feto. As ondas ultrassônicas refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência ligeiramente alterada, o que gera interferências periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico resultante das pastilhas. As alterações no sinal elétrico, após serem amplificadas e levadas a um alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos.Considerando que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido amniótico) seja 1540 m/s, o comprimento de onda do ultrassom que incide no coração fetal é _________, e o efeito que descreve as alterações de frequência nas ondas refletidas chama-se _________.A alternativa que completa corretamente as lacunas é:a) 0,70 mm Jouleb) 7,0 mm Joule*c) 0,70 mm Dopplerd) 7,0 mm Dopplere) 70 mm Pascal
(UFC/CE-2012.1) - ALTERNATIVA: EUma ambulância presa num engarrafamento liga sua sirene. Um motociclista, em alta velocidade, passa entre os carros, aproxima-se da ambulância e percebe um som mais agudo do que o som da si-rene percebido por quem está parado no engarrafamento. Podemos atribuir esse efeito ao fato de que:a) a onda sonora se refrata.b) a onda sonora está polarizada.c) a frequência do som da sirene depende da direção em que o som se propaga.d) o motociclista recebe menos frentes de onda por unidade de tem-po que um observador em repouso.*e) o motociclista recebe mais frentes de onda por unidade de tempo que um observador em repouso.
(IF/SC-2012.1) - ALTERNATIVA: EO que define a frequência de uma onda, seja mecânica ou eletro-magnética, é a fonte. Mas existe uma situação em que a frequên-cia percebida por um observador é diferente da frequência emitida pela fonte. Esta diferença entre a frequência percebida e a emitida é explicada pelo Efeito Doppler. Este fenômeno é consequência do movimento relativo entre fonte e observador.Vamos analisar a seguinte situação: Uma viatura da polícia se move com velocidade constante, com a sirene ligada, emitindo uma fre-quência de 900Hz. Um observador parado na calçada observa o movimento da viatura e ouve o som da sirene com uma frequência de 1000Hz. Sabendo que a velocidade do ar é de 340 m/s, é COR-RETO afirmar que a viatura se:a) aproxima do observador com uma velocidade de 68 m/s.b) afasta do observador com uma velocidade de 34 m/s.c) aproxima do observador com uma velocidade de 37,77 m/s.d) afasta do observador com uma velocidade de 37,77 m/s.*e) aproxima do observador com uma velocidade de 34 m/s.
(UEPB-2012.1) - ALTERNATIVA: CEm relação às ondas e aos fenômenos ondulatórios, analise as pro-posições abaixo, escrevendo V ou F, conforme sejam verdadeiras ou falsas, respectivamente:( ) A forma da onda sonora de um violino é diferente da forma da onda de um piano. Por isso, os sons desses instrumentos apresen-tam timbres diferentes.( ) O efeito Doppler, explica a variação da frequência das ondas per-cebidas por um observador, causado pelo movimento relativo entre este e a fonte geradora de ondas.( ) Quando dois instrumentos musicais emitem a mesma nota musi-cal, são diferenciados um do outro pela altura do som.( ) A velocidade de propagação de uma onda depende do meio no qual ela está se propagando, e isto ocorre também com o som.Após a análise feita, assinale a alternativa que corresponde à sequ-ência correta:a) V V F Fb) F V F V*c) V V F Vd) F F V Ve) F V V F
VESTIBULARES 2012.2
(SENAI/SP-2012.2) - ALTERNATIVA: BLeia as afirmativas a seguir.I. Por observação, comprovou-se que, quando um corpo luminoso se aproxima de um observador, o comprimento da onda da luz emi-tida por ele aumenta e, quando estiver se afastando do observador, diminui.II. Uma das observações astronômicas que contribuíram para a te-oria do Big Bang foi a observação feita por Edwin Hublle de que as galáxias estão se afastando umas das outras.III. As observações astronômicas e a teoria do Big Bang indicam que o universo sempre existiu na forma e do tamanho que é hoje.Está correto o que se afirma em:a) I, apenas.*b) II, apenas.c) III, apenas.d) I e II, apenas.e) II e III, apenas.
(UDESC-2012.2) - ALTERNATIVA: BNa figura estão representadas, fora de ordem, as seguintes ondas sonoras: a emitida por uma fonte estacionária; a refletida por um veículo que se aproxima dessa fonte; e a refletida por um veículo que se afasta dessa fonte.
onda C
onda B
onda A
Analise as proposições sobre essas ondas sonoras.I. A onda B é a de menor amplitude.II. A onda A é a de menor frequência.III. Sendo λ o comprimento de onda, então, λB > λC > λA .IV. Um observador junto à fonte detecta o efeito Doppler nas ondas A e B.Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.*b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.e) Todas as afirmativas são verdadeiras.
(UFU/MG-2012.2) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃOUma ambulância possui uma sirene que emite um som contínuo, originalmente, de frequência 300 Hz. Esta mesma ambulância está trafegando por uma cidade com a sirene ligada e, atrás dela, um motorista conduz seu carro na mesma direção e com a mesma velo-cidade. Os dois veículos vão ao encontro de um pedestre, que está parado em um cruzamento a algumas dezenas de metros à frente.a) Ordene, de forma crescente, os valores da frequência original emitida pela sirene, da frequência percebida pelo motorista que tra-fega atrás da ambulância e daquela ouvida pelo pedestre parado na rua.b) Do ponto de vista físico, explique por que a frequência do som é percebida pelos ouvidos do pedestre de forma alterada em relação à originalmente oriunda da fonte emissora.
RESPOSTA OFICIAL UFU/MG-2012.2:a) fambulância = fcarro < fpedestre
b) Ao se aproximar a fonte sonora do pedestre, as frentes de ondas atingirão o pedestreem menor tempo; consequentemente, o pedes-tre recebe o som com maior frequência.