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Ondas 2016

1. (Pucmg 2016) Os morcegos são capazes de emitir ondas de ultrassom com comprimento

aproximadamente de 0,003m. Sobre as ondas emitidas por esses animais, assinale a opção

CORRETA. a) São ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo das cavernas. b) São ondas longitudinais. c) São ondas transversais. d) São ondas mecânicas que se propagam no vácuo. 2. (G1 - ifsul 2016) Um menino chega à beira de um lago, joga uma pedra e observa a

formação de ondas. Nessas ondas, a distância entre duas cristas sucessivas é chamada de a) frequência. b) elongação. c) comprimento de onda. d) velocidade da onda. 3. (Uece 2016) Um bom projeto de uma sala de cinema deve contemplar materiais e formas,

no teto e nas paredes, de modo que o som seja a) absorvido. b) refletido. c) amplificado. d) difratado. 4. (Uemg 2016) “É que minha neta, Alice, de 15 meses, está vivendo essa fase e eu fico

imaginando se ela guardará na memória a emoção que sente ao perceber pela primeira vez que uma chave serve para abrir a porta, ... que o controle remoto liga a televisão (...)”

VENTURA, 2012, p. 37. O controle remoto utiliza a tecnologia do infravermelho. Três candidatos ao vestibular da UEMG fizeram afirmações sobre essa tecnologia: Candidato 1: a luz infravermelha é visível pelo olho humano, sendo um tipo de onda eletromagnética. Candidato 2: no vácuo, a luz infravermelha tem uma velocidade menor que a da luz vermelha,

embora sua frequência seja menor. Candidato 3: o comprimento de onda da luz infravermelha é menor que o comprimento de onda da luz vermelha, embora a velocidade das duas seja a mesma. Fizeram afirmações CORRETAS: a) Todos os candidatos. b) Apenas os candidatos 1 e 2. c) Apenas o candidato 3. d) Nenhum dos candidatos.


5. (Uece 2016) Os parâmetros que caracterizam tanto ondas eletromagnéticas quanto ondas

sonoras são: a) frequência, velocidade de propagação e comprimento de onda. b) velocidade de propagação, comprimento de onda e cor. c) comprimento de onda, cor e intensidade. d) comprimento de onda, frequência e energia dos fótons. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto a seguir e responda à(s) questão(ões). Um dos principais impactos das mudanças ambientais globais é o aumento da frequência e da intensidade de fenômenos extremos, que quando atingem áreas ou regiões habitadas pelo homem, causam danos. Responsáveis por perdas significativas de caráter social, econômico e ambiental, os desastres naturais são geralmente associados a terremotos, tsunamis, erupções vulcânicas, furacões, tornados, temporais, estiagens severas, ondas de calor etc.

(Disponível em: <www.inpe.br>. Acesso em: 20 maio 2015.)

6. (Uel 2016) Leia o texto a seguir. Em março de 2011, um terremoto no fundo do oceano, na costa nordeste do Japão, gerou um tremor de magnitude 8,9 na escala Richter que foi o maior do país e o 7º maior registrado na história. Esse fenômeno gerou uma onda gigante conhecida como tsunami, que alcançou áreas da cidade japonesa de Sendai, na ilhade Honshu, a principal do arquipelago japonês.

(Adaptado de: <http://g1.globo.com/mundo/noticia/2011/03/tremor-no-japao-foi-o-7-pior-da-historia-mundial-diz-centro nos-eua.html>. Acesso em: 10 jul. 2015.)

Suponha que a tsunami se desloca com velocidade de 250 m / s e com período de oscilação

de 10 min. Sabendo que na região do arquipelago a profundidade das águas é grande e que a

amplitude da onda é de 1m, de maneira que um navio parado nessa região praticamente não

perceberia sua passagem, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comprimento de onda associado a essa tsunami. a) 250 m

b) 1.500 m

c) 150 km

d) 1.500 km

e) 2.500 km

7. (Pucmg 2015) Estações de rádio operam em frequências diferentes umas das outras.

Considere duas estações que operam com frequências de 600 quilohertz e de 900 quilohertz.

Assinale a afirmativa CORRETA. a) Essas estações emitem ondas com o mesmo comprimento. b) As ondas emitidas por elas propagam-se com a mesma velocidade. c) A estação que opera com menor frequência também emite ondas de menor comprimento. d) A velocidade de propagação das ondas emitidas pela estação que opera com

900 quilohertz é 1,5 vezes maior que a velocidade das ondas emitida pela outra estação.


8. (Enem PPL 2015) Em altos-fornos siderúrgicos, as temperaturas acima de 600 C são

mensuradas por meio de pirômetros óticos. Esses dispositivos apresentam a vantagem de medir a temperatura de um objeto aquecido sem necessidade de contato. Dentro de um pirômetro ótico, um filamento metálico é aquecido pela passagem de corrente elétrica até que sua cor seja a mesma que a do objeto aquecido em observação. Nessa condição, a temperatura conhecida do filamento é idêntica à do objeto aquecido em observação.

Disponível em: www.if.usp.br. Acesso em: 4 ago. 2012 (adaptado). A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a a) amplitude. b) coerência. c) frequência. d) intensidade. e) velocidade. 9. (G1 - ifsul 2015) Para que aconteça a propagação de uma onda, é preciso que ocorra transporte de a) massa e quantidade de movimento. b) massa e elétrons. c) energia e quantidade de movimento. d) energia e elétrons. 10. (Pucrs 2015) Comparando as características ondulatórias da radiação ultravioleta e das

micro-ondas, é correto afirmar que a) ambas possuem a mesma frequência. b) as micro-ondas não podem ser polarizadas. c) apenas a radiação ultravioleta pode ser difratada. d) ambas se propagam no vácuo com velocidades de mesmo módulo. e) apenas as micro-ondas transportam quantidade de movimento linear. 11. (Fgv 2015) Durante seus estudos de preparação para o vestibular da FGV, um aluno pensa acerca da luz visível que se propaga no ar de seu ambiente a uma velocidade bem

próxima de 83,0 10 m / s. Consultando seus apontamentos, verifica que se trata de uma onda

e que sua frequência média de vibração é da ordem de 141,0 10 Hz. Ele ouve uma buzina que

emite um som agudo vibrando a uma frequência estimada em 1,0kHz, cuja velocidade de

propagação no ar é de 320m / s. A relação L s/λ λ entre os comprimentos de onda da luz L( )λ

e do som s( )λ citados é mais próxima de

a) 110 .

b) 210 .

c) 310 .

d) 410 .

e) 510 . 12. (G1 - ifsul 2015) Quando jogamos uma pedra em um lago de águas calmas, são

produzidas ondas periódicas que percorrem 5 m em 10 s.

Sendo a distância entre duas cristas sucessivas igual a 40 cm, teremos que a frequência e a

velocidade de propagação dessas ondas são, respectivamente, iguais a a) 1,25 Hz e 0,50 m s.

b) 0,8 Hz e 0,50 m s.

c) 1,25 Hz e 2,00 m s.

d) 0,8 Hz e 2,00 m s.


13. (Ufrgs 2015) Na figura abaixo, estão representadas duas ondas transversais P e Q, em

um dado instante de tempo. Considere que as velocidades de propagação das ondas são iguais.

Sobre essa representação das ondas P e Q, são feitas as seguintes afirmações.

I. A onda P tem o dobro da amplitude da onda Q.

II. A onda P tem o dobro do comprimento de onda da onda Q.

III. A onda P tem o dobro de frequência da onda Q.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 14. (Espcex (Aman) 2015) Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a “piscina de ondas”. O desenho abaixo representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da piscina em um dado instante.

Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma boia sobre a água e nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo está sempre na posição mais elevada da onda. O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas informações, e desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir que a onda se propaga com uma velocidade de a) 0,15 m / s b) 0,30 m / s c) 0,40 m / s d) 0,50 m / s e) 0,60 m / s


15. (G1 - ifsul 2015) Uma corda inextensível tem uma de suas extremidades fixada em uma

parede vertical. Na outra extremidade, um estudante de física produz vibrações transversais

periódicas, com frequência de 2 Hz. A figura abaixo ilustra a onda transversal periódica

resultante na corda.

Com base nesses dados, o estudante determina a Amplitude, o Período e a Velocidade de Propagação dessa onda. Esses valores são iguais a: a) 20 cm, 0,5 s e 0,4 m s

b) 20 cm, 2 s e 40 m s

c) 40 cm, 0,5 s e 20 m s

d) 40 cm, 2 s e 0,2 m s

16. (Ufsm 2014) O estetoscópio é um instrumento utilizado pelos médicos para escutar sons corporais e consiste de uma peça auscultadora, tubos condutores de som e peças auriculares, que se adaptam ao canal auditivo do médico.

Então, analise as afirmativas:

I. Toda onda com frequência entre 20 Hz e 20000 Hz é uma onda sonora.

II. Onda é energia que se propaga vibratoriamente. III. Numa onda longitudinal, a energia se propaga ao longo da direção de propagação da onda. Está(ão) corretas(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e II. d) apenas III. e) I, II e III. 17. (Esc. Naval 2014) A velocidade do som na água líquida é de 1,48km s, enquanto que no

ar ela vale 343m s, ambas à temperatura de 20 C e à pressão de 1,0atm. Podemos afirmar

que a diferença citada acima se deve, principalmente, ao fato da água ser um meio que apresenta em relação ao ar: a) maior atrito e maior calor específico. b) maior densidade e menor compressibilidade. c) maior frequência da onda sonora. d) maior comprimento da onda sonora. e) menor ocorrência de ondas estacionárias.


18. (G1 - ifce 2014) Em 1864, o físico escocês James Clerk Maxwell mostrou que uma carga

elétrica oscilante produz dois campos variáveis, que se propagam simultaneamente pelo

espaço: um campo elétrico E e um campo magnético B. À junção desses dois campos variáveis e propagantes, damos o nome de onda eletromagnética. São exemplos de ondas eletromagnéticas a luz visível e as ondas de Rádio e de TV. Sobre a direção de propagação, as ondas eletromagnéticas são a) transversais, pois a direção de propagação é simultaneamente perpendicular às variações

dos campos elétrico e magnético. b) longitudinais, pois a direção de propagação é simultaneamente paralela às variações dos

campos elétrico e magnético. c) transversais ou longitudinais, dependendo de como é feita a análise. d) transversais, pois a direção de propagação é paralela à variação do campo elétrico e

perpendicular à variação do campo magnético. e) longitudinais, pois a direção de propagação é paralela à variação do campo magnético e

perpendicular à variação do campo elétrico. 19. (Ufrgs 2014) Assinale a alternativa correta sobre características de fenômenos

ondulatórios. a) Uma nota musical propagando-se no ar é uma onda estacionária. b) O clarão proveniente de uma descarga elétrica é composto por ondas transversais. c) A frequência de uma onda é dependente do meio no qual a onda se propaga. d) Uma onda mecânica transporta energia e matéria. e) A velocidade de uma onda mecânica não depende do meio no qual se propaga. 20. (Uea 2014) Uma onda transversal se propaga ao longo de uma corda esticada. O gráfico representa o deslocamento transversal y da corda em função da posição x, ambos em centímetros, num determinado instante.

Sabendo que a velocidade de propagação da onda é 2 m / s, é correto afirmar que a amplitude

da onda, em centímetros, e sua frequência, em hertz, são, respectivamente, a) 4 e 4. b) 4 e 5. c) 8 e 4. d) 5 e 4. e) 5 e 5. 21. (Unicamp 2014) A tecnologia de telefonia celular 4G passou a ser utilizada no Brasil em 2013, como parte da iniciativa de melhoria geral dos serviços no Brasil, em preparação para a Copa do Mundo de 2014. Algumas operadoras inauguraram serviços com ondas eletromagnéticas na frequência de 40 MHz. Sendo a velocidade da luz no vácuo

8c 3,0 10 m / s, o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas é

a) 1,2 m. b) 7,5 m. c) 5,0 m. d) 12,0 m.


22. (Pucrs 2014) Analise a figura abaixo, que mostra uma corda presa nas duas extremidades,

vibrando de modo a produzir três meios comprimentos de onda ( / 2),λ na extensão de 1,2 m.

Admitindo que, durante a vibração da corda, é originada a onda estacionária representada na figura, cujos ventres oscilam 120 vezes por segundo, é possível afirmar que a velocidade de propagação dos pulsos, na corda, é igual a a) 30 m/s b) 84 m/s c) 96 m/s d) 110 m/s e) 120 m/s 23. (G1 - ifba 2014) Pesquisas atuais no campo das comunicações indicam que as "infovias"

(sistemas de comunicações entre redes de computadores como a INTERNET, por exemplo) serão capazes de enviar informação através de pulsos luminosos transmitidos por fibras

ópticas com a frequência de 1110 pulsos/segundo. Se na fibra óptica a luz se propaga com

velocidade de 82 10 m / s, podemos afirmar que a distância (em metros) entre dois pulsos

consecutivos é a) 0,018 b) 0,002 c) 0,015 d) 0,033 e) 0,232

24. (Pucrs 2014) Um estudante de Física encontra-se num barco ancorado num lago de águas

calmas. Repentinamente, começa a soprar uma brisa leve, que gera pequenas ondulações na superfície da água, fazendo oscilar uma folha que flutua nas proximidades do barco. Observando essas ondulações e o movimento da folha, o estudante estima que a distância entre duas cristas de onda sucessivas é aproximadamente 40cm e que passam pela folha 30 cristas por minuto. De acordo com essas informações, a frequência, o comprimento de onda e a velocidade de propagação das ondas são, respectivamente, a) 0,50Hz 0,40m 0,20m/s b) 0,50Hz 0,40m 2,0m/s c) 2,0Hz 0,20m 2,0m/s d) 2,0Hz 0,80m 0,20m/s e) 30Hz 0,80m 8,0m/s 25. (Uerj 2014) Considere uma onda sonora que se propaga na atmosfera com frequência igual a 10 Hz e velocidade igual a 340 m/s. Determine a menor distância entre dois pontos da atmosfera nos quais, ao longo da direção de propagação, a amplitude da onda seja máxima.


TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Rússia envia navios de guerra para o Mediterrâneo.

Fonte militar disse que envio ocorre devido à situação na Síria. A Marinha negou que a movimentação esteja ligada à crise em Damasco.

29/08/2013 08h32 - Atualizado em 29/08/2013 08h32

A Rússia está enviando dois navios de guerra ao Mediterrâneo Oriental, enquanto

potências ocidentais se preparam para uma ação militar na Sina em resposta ao suposto ataque com armas químicas na semana passada.

Uma fonte anônima do comando das Forças Armadas disse que um cruzador de mísseis e um navio antissubmarino chegariam aos próximos dias ao Mediterrâneo por causa da “situação bem conhecida” – uma clara referência ao conflito na Síria.

A Marinha negou que a movimentação esteja ligada aos eventos na Síria e disse que faz parte de uma rotatividade planejada de seus navios no Mediterrâneo. A força não disse que tipo de embarcações, ou quantas, estão a caminho da região.

Os Estados Unidos acusam as forças do governo sírio de realizar um ataque com armas químicas na semana passada e disse que está reposicionando suas forças navais no Mediterrâneo.

(Portal G1 – http://g1.globo.com/revoIta-arabe/noticia/2013/08/russia-enva-navios-de-guerra-para-o-mediterraneo-diz-agencia.htrnI-

Acesso em 30/0912013)

26. (G1 - cftrj 2014) Um dos grandes navios antissubmarino da Frota do Norte Russa é o Vitse-

admiral Kulakov. Ele é capaz de atingir velocidade máxima de 35 nós e conta com uma tripulação de cerca de 300 homens. Para localizar submarinos, o Vitse-admiral Kulakov está equipado com um poderoso SONAR, sigla de SOund NAvigation and Ranging – navegação e determinação da distância pelo som. Um SONAR é um aparelho que emite ondas sonoras em ultrassom, normalmente na faixa de 300 kHz a 600 kHz. Como a velocidade média do ultrassom, na água, é 1500 m/s, um sonar que opere com frequência de 400 kHz emite ondas cujo comprimento vale quanto? 27. (Upf 2015) A onda mostrada na figura abaixo se propaga com velocidade de 32 m / s.

Analisando a imagem, é possível concluir que a amplitude, o comprimento de onda e a frequência dessa onda são, respectivamente:

a) 2 cm / 4cm 800 Hz.

b) 1cm / 8cm 500 Hz.

c) 2 cm / 8cm 400 Hz.

d) 8 cm / 2cm 40 Hz.

e) 1cm / 8cm 400 Hz.


Gabarito: Resposta da questão 1: [B] As ondas sonoras são classificadas como ondas mecânicas por se propagarem em meios materiais apenas (no vácuo não se propagam), com a característica de vibrarem na mesma direção de propagação e, portanto chamadas de ondas longitudinais. Resposta da questão 2: [C] A distância entre duas cristas sucessivas é chamada comprimento de onda. Resposta da questão 3: [A] Em uma sala de cinema, o teto e as paredes devem possuir materiais de forma a absorver grande parte do som. Isto se deve ao fato de, em caso de reflexão do som, aconteceria uma reverberação do som, comprometendo a qualidade do som emitido. Resposta da questão 4: [D] Candidato 1: Sua afirmativa é falsa, pois a luz infravermelha é invisível pelo olho humano. Candidato 2: Afirmativa falsa, pois no vácuo, a velocidade das ondas eletromagnéticas tem o mesmo valor para qualquer frequência, ou seja, a velocidade da luz. Candidato 3: Afirmativa falsa, devido ao comprimento de onda da luz infravermelha ser maior que o comprimento de onda da luz vermelha. Logo, nenhum dos candidatos estavam corretos. Resposta da questão 5: [A] Pela equação fundamental da ondulatória, temos que:

v fλ

Assim, a resposta correta é [A]. Resposta da questão 6:

[C]

Usando a expressão da velocidade de uma onda v em função de seu comprimento de onda λ

e da sua frequência f e sabendo que a frequência é o inverso do período T de oscilação da onda, tem-se:

1v f v

Tλ λ

Substituindo os valores no Sistema Internacional de Unidades, temos:

60 sT 10 min 600 s

1min

v T 250 m / s 600 s 150.000 m 150 kmλ λ λ


Resposta da questão 7:

[B] No ar, todas as radiações eletromagnéticas propagam-se praticamente com a mesma

velocidade, que a velocidade da luz: 8c 3 10 m/s.

Resposta da questão 8: [C] A cor de um objeto depende da frequência da radiação emitida. Resposta da questão 9: [C] A onda transporta energia e quantidade de movimento (momento), sem arrastar o meio. Resposta da questão 10: [D] Ambas são ondas eletromagnéticas, propagando-se no vácuo com a mesma velocidade. Resposta da questão 11: [E] Com os dados fornecidos no enunciado, podemos encontrar os dois comprimentos de onda.

Para o comprimento de onda da luz L,λ

8L

L 14L

6L

v 3 10

f 1 10

3 10 m

λ

λ

Para o comprimento de onda do som s,λ

ss 3

s

1s

v 320

f 1 10

3,2 10 m

λ

λ

Desta forma, podemos calcular a razão entre estes comprimentos de onda.

6L

1s

5L

s

3 10

3,2 10

10

λ

λ

λ

λ


[A]

Calculando a velocidade de propagação: S 5

v v 0,5 m/s. t 10

Δ

Δ

A distância entre duas cristas sucessivas é igual ao comprimento de onda ( ).λ Pela equação

fundamental da ondulatória:

40cm 0,4 m.

v 0,5v f f f 1,25 Hz.

0,4

λ

λλ



[B] A figura mostra as amplitudes e os comprimentos de onda das duas ondas.

[I] Incorreta. Como mostra a figura, P QA A .

[II] Correta. Como mostra a figura, P Q2 .λ λ

[III] Incorreta. A onda P tem a metade da frequência da onda Q.

QP Q P P Q Q Q P Q Q P

fv v f f 2 f f f .

2λ λ λ λ

Resposta da questão 14: [D] Da figura, o comprimento de onda, menor distância entre dois pontos que vibram em fase, é

4m.λ

Supondo que 8 s seja o menor tempo para que o amigo esteja na posição mais elevada da onda, o período de oscilação é T = 8 s. Usando a equação fundamental da ondulatória:

4v v 0,5 m/s.

T 8

λ

Resposta da questão 15: [A]

Do gráfico, a amplitude é A 20 cm.

- O período é o inverso da frequência:

1 1T T 0,5 s.

f 2

- Ainda do gráfico, o comprimento de onda é.

20 cm 0,2 m.λ

Calculando a velocidade de propagação:

v f 0,2 2 v 0,4 m/s.λ



[D] [I] INCORRETA. Ondas em cordas vibrantes, ou mesmo ondas eletromagnéticas, podem ter

frequências dentro dessa faixa. [II] INCORRETA. Na propagação de uma onda não há vibração de energia. No caso de uma

onda mecânica, a vibração é das partículas do meio. [III] CORRETA. É a própria definição de onda longitudinal. Resposta da questão 17:

[B] O som é uma onda mecânica, portanto propaga-se melhor em meios materiais. Quanto mais material for o meio, ou seja, quanto maior for sua densidade, melhor a onda mecânica irá propagar-se neste meio. Isto se deve ao fato de as partículas do meio estarem mais próximas umas das outras, facilitando a transmissão do som de partícula à partícula. Em relação ao aspecto da compressibilidade, quanto menor for este valor, o meio estará suscetível a menores variações de densidade. Ou seja, quanto mais comprimido um material é, menos compressível ele se torna (menor compressibilidade) e portanto tem menor variação de densidade. Resposta da questão 18:

[A] As ondas eletromagnéticas são ondas transversais, formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis, propagando-se em direção perpendicular a direção de variação desses campos. Resposta da questão 19:

[B] O clarão proveniente de uma descarga elétrica é luz, e luz é onda eletromagnética. Todas as ondas eletromagnéticas são transversais. Resposta da questão 20: [E]

A figura destaca a amplitude (A) e o comprimento de onda ( ) :λ

A = 5 cm e 40cm 0,4m.λ

Da equação fundamental da ondulatória:

v 2v f f f 5 hertz.

0,4λ

λ



[B]

Dados: c = 83 10 m/s; f = 40 MHz = 74 10 Hz.

Da equação fundamental da ondulatória:

8

7

v 3 10 7,5 m.

f 4 10λ λ


[C] Dados: f = 120 Hz; L = 1,2 m. Da figura:

3 2 L 2 1,2L 0,8 m.

2 3 3

v f 0,8 120 v 96 m/s.

λλ

λ


[B] Da equação fundamental da ondulatória:

83

11

v 2 10v f 2 10 0,002 m.

f 10λ λ λ

Resposta da questão 24: [A] De acordo com o enunciado:

40 cm 0,4 m

v f 0,4 0,5 v 0,2 m/s.osc 30 oscf 30 0,5 Hz

min 60 s

λ λ

λ

Resposta da questão 25: A menor distância (d) entre dois pontos de amplitude máxima é o próprio comprimento de

onda ( ).λ Da equação fundamental da ondulatória:

v 340d d 34 m.

f 10λ

Resposta da questão 26: Dados: v = 1.500 m/s; f = 400 kHz = 400.000 Hz. Da equação fundamental da ondulatória:

3v 1 500 15 3,75 10 m.

f 400 000 4000λ λ



[E]

A amplitude A e o comprimento de onda λ retira-se do gráfico:

A 1cm e 8 cmλ

Através da expressão da velocidade de uma onda em função da frequência, obtemos:

v fλ

Então a frequência será:

v 32 m / sf 400 Hz

0,08 mλ

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