Questão 01)

A 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 verde, 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 eletromagnéticas que, no

vácuo, têm

a) os mesmos comprimentos de onda, diferentes frequências e diferentes velocidades

de propagação.

b) diferentes comprimentos de onda, diferentes frequências e diferentes 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 diferentes velocidades

de propagação.

Questão 02)

Em um ponto fixo do espaço, o campo elétrico de uma radiação eletromagnética tem

sempre a mesma direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico abaixo, que

representa sua projeção E nessa direção fixa; E é positivo ou negativo conforme o sentido

do campo.

20

18

16

14

12

10

8

6

10 raios

10X raios

10taultraviole

10visível

10lhainfraverme

10onda-micro

10(VHF) TV

10AM Rádio

(Hz)

f Frequência

éticaeletromagn

Radiação

Consultando a tabela acima, que fornece os valores típicos de frequência f para diferentes

regiões do espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, é

possível classificar essa radiação como

a) infravermelha.

b) visível.

c) ultravioleta.

d) raio X.

e) raio .

Questão 03)

O cavalo anda nas pontas dos cascos. Nenhum animal se parece tanto com uma estrela do

corpo de balé quanto um puro sangue em perfeito equilíbrio, que a mão de quem o

monta parece manter suspenso. Degas pintou-o e procurou concentrar todos os aspectos

e funções do cavalo de corrida: treinamento, velocidade, apostas e fraudes, beleza,

elegância suprema. Ele foi um dos primeiros a estudar as verdadeiras figuras do nobre

animal em movimento, por meio dos instantâneos do grande Muybridge. De resto, amava

e apreciava a fotografia, em uma época em que os artistas a desdenhavam ou não

ousavam confessar que a utilizavam.

(Adaptado de: VALÉRY, P. Degas Dança Desenho. São Paulo: Cosac & Naif, 2003, p. 77.)

Figura: (Adaptado de: Eadweard Muybridge. Galloping Horse, 1878. Disponivel em:

<http://www.masters-of-

photography.com/M/muybridge/muybridge_galloping_horse_full.html> Acesso em: 20 out.

2010.)

Suponha que a sequência de imagens apresentada na figura foi obtida com o auxílio de

câmeras fotográficas dispostas a cada 1,5 m ao longo da trajetória do cavalo.

Sabendo que a frequência do movimento foi de 0,5 Hz, a velocidade média do cavalo é:

a) 3 m/s

b) 7,5 m/s

c) 10 m/s

d) 12,5 m/s

e) 15 m/s

Questão 04)

O gráfico abaixo representa a sensibilidade relativa da visão humana em função do

comprimento de onda da luz.

Considerando-se a velocidade de propagação no vácuo dada por c = 3 x 108 m/s e

tomando-se por base a figura acima, pode-se estimar corretamente que a faixa de

frequência que melhor compõe a luz branca, em 1015 Hz, é

a) 0,50 – 0,60.

b) 0,43 – 0,75.

c) 0,43 – 0,50.

d) 0,60 – 0,75.

Questão 05)

As ondas de superfícies formadas nos oceanos são originadas pela ação do vento que, por

transferir parte da sua energia para a água, cria forças de pressão e fricção, causando

perturbação no equilíbrio destas superfícies. Considerando uma embarcação ancorada em

um porto e sujeita à ação de ondas periódicas de comprimento 8 metros, formadas pela

ação do vento, e que se propaga com velocidade de 1 m/s, é CORRETO afirmar que:

a) O período de oscilação do barco é de 1/8 s.

b) A frequência de oscilação do barco é proporcional ao comprimento da onda.

c) O período de oscilação do barco é decrescente em caso de movimento dele em

sentido contrário ao de propagação das ondas.

d) O período de oscilação do barco é constante embora o mesmo se movimente em

sentido contrário ao de propagação das ondas.

e) A frequência de oscilação do barco é 8 Hz.

Questão 06)

A figura abaixo representa um espectro eletromagnético que apresenta ondas de

diferentes comprimentos. A compreensão de um espectro eletromagnético permite ao

homem explorar diversos tipos de ondas, nas mais diferentes formas: nas transferências

de informações, na saúde etc.

Adaptado de: COMINS; KAUFAMANN. Descobrindo o universo. Porto Alegre: Bookman, 2010.

p. 96.

A partir do espectro eletromagnético, é correto afirmar que

a) o infravermelho, visível ao olho humano, só é percebido no escuro, por possuir tons

avermelhados.

b) as ondas de rádio não são visíveis ao olho humano e possuem velocidade baixa

quando comparada à velocidade da luz visível.

c) os raios gama são invisíveis ao olho humano, possuem pequeno comprimento de

onda e alta frequência, com alta capacidade de penetração em objetos sólidos.

d) as micro-ondas são uma forma de radiação com comprimento de onda e frequência

maiores que a luz visível.

Questão 07)

Leia o texto abaixo.

UM DIA TE LEVO COMIGO

Jorge e Mateus

Não dá para esquecer teus olhos

nem todos os beijos que você me dá,

não dá para esquecer o cheiro e o

ouro do cabelo a me iluminar,

a vida passa tão sem graça

mas quando você tá perto fica tudo bem

eu corro a 200 por hora

mas se é pra te ver mais cedo

eu posso ir bem mais além.

Sofro e morro todo dia

vivendo essa agonia que me tira a paz

um dia te levo comigo

e de saudades suas eu não choro mais.

Quem tem amor assim distante

não tem o bastante para sobreviver

pra todo o mal da minha vida

para curar qualquer ferida o meu remédio é você.

A letra acima foi escrita pela dupla goiana Jorge e Mateus. No trecho “eu corro a 200 por

hora”, os autores deixam a entender que 200 seja o módulo da velocidade com que a

pessoa se movimenta. Entretanto, sob o ponto de vista da Física, naquele trecho

encontra-se um erro. A grandeza física correta para o termo “200 por hora” deve ser

a) deslocamento.

b) aceleração.

c) frequência.

d) período.

Questão 08)

Uma fila de carros, igualmente espaçados, de tamanhos e massas iguais faz a travessia de

uma ponte com velocidades iguais e constantes, conforme mostra a figura abaixo. Cada

vez que um carro entra na ponte, o impacto de seu peso provoca nela uma perturbação

em forma de um pulso de onda. Esse pulso se propaga com velocidade de módulo 10 m/s

no sentido de A para B. Como resultado, a ponte oscila, formando uma onda estacionária

com 3 ventres e 4 nós. Considerando que o fluxo de carros produza na ponte uma

oscilação de 1 Hz, assinale a alternativa correta para o comprimento da ponte.

a) 10 m.

b) 15 m.

c) 20 m.

d) 30 m.

e) 45 m.

Questão 09)

Após ter afinado seu violão utilizando um diapasão de 440 Hz, um músico notou que o

quarto harmônico da corda Lá do instrumento emitia um som com a mesma frequência

do diapasão.

Com base na observação do músico e nos conhecimentos de ondulatória, considere as

afirmativas a seguir.

I. O comprimento de onda da onda estacionária formada na corda, no quarto

harmônico, é igual à metade do comprimento da corda.

II. A altura da onda sonora emitida no quarto harmônico da corda Lá é diferente da

altura da onda emitida pelo diapasão.

III. A frequência do primeiro harmônico da corda Lá do violão é 110 Hz.

IV. O quarto harmônico da corda corresponde a uma onda estacionária que possui 5 nós.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.

b) Somente as afirmativas II e IV são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.

Questão 10)

Sílvia e Patrícia brincavam com uma corda quando perceberam que, prendendo uma das

pontas num pequeno poste e agitando a outra ponta em um mesmo plano, faziam com

que a corda oscilasse de forma que alguns de seus pontos permaneciam parados, ou seja,

se estabelecia na corda uma onda estacionária. A figura 1 mostra a configuração da corda

quando Sílvia está brincando e a figura 2 mostra a configuração da mesma corda quando

Patrícia está brincando.

Considerando-se iguais, nas duas situações, as velocidades de propagação das ondas na

corda, e chamando de fS e fP as frequências com que Sílvia e Patrícia, respectivamente,

estão fazendo a corda oscilar, pode-se afirmar corretamente que a relação fS / fP é igual a

a) 1,6.

b) 1,2.

c) 0,8.

d) 0,6.

e) 0,4.

Questão 11)

Referindo-se a processos que ocorrem no interior da câmara de cozimento de um forno

de micro-ondas, marque com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas.

( ) As moléculas de água presentes nos alimentos têm energia potencial eletrostática, e

a tendência natural, quando na presença do campo elétrico, é buscar uma situação

de energia potencial máxima.

( ) A molécula de água, quando gira devido à presença do campo elétrico, atrita com

outras moléculas e converte parte de sua energia potencial eletrostática em energia

térmica.

( ) A frequência das ondas produzidas pelo forno sendo igual à frequência própria de

vibração da molécula de água garante a transferência de energia para os alimentos,

mediante um processo de ressonância.

( ) Recipientes metálicos e invólucros metálicos para envolver os alimentos não devem

ser usados, porque podem refletir as micro-ondas no interior da câmara de

cozimento.

A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a

a) F V F F

b) F V V F

c) V V F F

d) V F V V

e) F V V V

Questão 12)

Uma das extremidades de um fio de comprimento 3,0 m é presa a um diapasão elétrico; a

outra passa por uma roldana e sustenta um peso de 3,6 N que mantém o fio esticado.

Fazendo o diapasão vibrar com uma frequência constante de 300 Hz, o fio apresenta uma

configuração com três ventres, como pode ser observado na figura a seguir:

A ordem de grandeza da densidade linear desse fio, em kg/m, vale

a) 10–4

b) 103

c) 10–5

d) 10–2

e) 10–1

Questão 13)

Com relação às ondas mecânicas periódicas, assinale o que for correto.

01. Uma onda mecânica longitudinal, ao percorrer um meio apropriado, tal como um gás

ideal rarefeito, faz as partículas do meio oscilarem na mesma direção de propagação

da onda.

02. Uma onda mecânica transversal, ao percorrer um meio apropriado, tal como uma

corda ideal, faz as partículas do meio oscilarem perpendicularmente à direção de

propagação da onda.

04. A velocidade de propagação de uma onda mecânica em um meio qualquer independe

das características físicas desse meio.

08. O fenômeno do batimento pode ser entendido como a superposição de ondas sonoras

de frequências muito próximas.

16. O Efeito Doppler é observado quando ocorre movimento relativo entre uma fonte e

um observador de ondas sonoras.

Questão 14)

Ilustração esquemática (fora de escala) da formação da grande onda

Em 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 nenhuma perda de energia,

calcule

• a velocidade da onda em hi = 4 000,0m de profundidade e em hf = 10,0m de

profundidade, onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10m/s2;

• a amplitude da onda, Af, em 10,0m de profundidade, sabendo que a amplitude da

onda, Ai, em 4000,0m de profundidade é 1,0m.

Questão 15)

Com o intuito de preservar o meio ambiente e, também, fazer economia, em edificações

de algumas regiões do país, têm sido utilizadas caixas de leite longa vida ou de sucos, que

são aluminizadas em seu interior, para fazer a forração de telhados e, com isso, conseguir

temperaturas mais agradáveis. Essa utilização se justifica por causa

a) das correntes de convecção.

b) da refração dos raios solares.

c) da difusão do calor por toda a superfície.

d) da troca de calor do interior com o meio exterior.

e) do fenômeno da reflexão da radiação solar.

Questão 16)

Suponha que uma onda harmônica puramente transversal se propague no oceano e que a

velocidade de propagação da onda seja vpr, como ilustra a figura a seguir. No instante

considerado, o ponto A corresponde a um ponto da superfície da água de altura mínima;

o ponto C, a um ponto de altura máxima, e o ponto B, a um ponto intermediário.

Sendo vA, vB e vC os respectivos módulos das velocidades dos pontos A, B e C no instante

considerado, podemos afirmar que:

a) vA < vB < vC;

b) vA > vB > vC;

c) vA = vC > vB;

d) vA = vC < vB;

e) vA = vB = vC.

Questão 17)

Na mitologia grega, a Medusa era um monstro com rosto de mulher e cabelos de cobra.

Se alguém olhasse diretamente para ela, seria transformado em pedra. O herói Perseu

conseguiu matá-la, cortando sua cabeça, porque guiou-se pela imagem da Medusa

refletida em seu escudo. Ignorando os demais aspectos mágicos que envolvem a

mitologia de ambos os personagens, por que, pelas leis da física, Perseu não virou pedra

ao usar o escudo para observar as ondas de luz que compunham a imagem da Medusa?

a) As ondas de luz foram parcialmente transmitidas e refletidas no escudo, chegando a

Perseu com energia insuficiente para transformá-lo em pedra.

b) O escudo absorveu toda a amplitude das ondas, que acabaram por chegar aos olhos

de Perseu sem energia nenhuma.

c) A reflexão do escudo foi total, mas as ondas perderam sua frequência, chegando ao

olho de Perseu apenas com comprimento de onda, o que não foi suficiente para

petrificá-lo.

d) As ondas foram completamente absorvidas pelo escudo, fazendo com que Perseu

pudesse enxergar a imagem sem que nenhuma radiação eletromagnética chegasse

aos seus olhos.

e) O escudo converteu as ondas eletromagnéticas em ondas mecânicas, permitindo aos

olhos de Perseu receber a imagem sem o perigo dos campos elétrico e magnético.

Questão 18)

As figuras abaixo mostram duas ondas eletromagnéticas que se propagam do ar para dois

materiais transparentes distintos, da mesma espessura d, e continuam a se propagar no ar

depois de atravessar esses dois materiais. As figuras representam as distribuições espaciais

dos campos elétricos em um certo instante de tempo. A velocidade das duas ondas no ar é

c = 3 × 108 m/s.

a) Determine o comprimento de onda e a frequência das ondas no ar.

b) Determine os comprimentos de onda, as frequências e as velocidades das ondas nos

dois meios transparentes e os respectivos índices de refração dos dois materiais.

Questão 19)

Um raio luminoso, propagando-se num meio A, atinge a interface entre os meios A e B,

conforme esquematizado na figura. As linhas tracejadas representam as frentes de onda

associadas ao raio, e a distância entre elas é o comprimento de onda da luz incidente.

Sabe-se que o tempo que a luz leva para percorrer uma certa distância em A é menor que

o tempo que ela leva para percorrer a mesma distância em B.

A propagação da onda refratada no meio B é corretamente representada pelo diagrama:

a)

b)

c)

d)

e)

Questão 20)

Numa aula no Laboratório de Física, o professor faz, para seus alunos, a experiência que se

descreve a seguir.

Inicialmente, ele enche de água um recipiente retangular, em que há duas regiões I e II ,

de profundidades diferentes.

Esse recipiente, visto de cima, está representado nesta figura:

No lado esquerdo da região I, o professor coloca uma régua a oscilar verticalmente, com

freqüência constante, de modo a produzir um trem de ondas.

As ondas atravessam a região I e propagam-se pela região II, até atingirem o lado direito

do recipiente.

Na figura, as linhas representam as cristas de onda dessas ondas.

Dois dos alunos que assistem ao experimento fazem, então, estas observações:

• Bernardo: “A freqüência das ondas na região I é menor que na região II.”

• Rodrigo: “A velocidade das ondas na região I é maior que na região II.”

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que

a) apenas a observação do Bernardo está certa.

b) apenas a observação do Rodrigo está certa.

c) ambas as observações estão certas.

d) nenhuma das duas observações está certa.

Questão 21)

Em um grande tanque, uma haste vertical sobe e desce continuamente sobre a superfície

da água, em um ponto P, com freqüência constante, gerando ondas, que são fotografadas

em diferentes instantes. A partir dessas fotos, podem ser construídos esquemas, onde se

representam as cristas (regiões de máxima amplitude) das ondas, que correspondem a

círculos concêntricos com centro em P. Dois desses esquemas estão apresentados ao lado,

para um determinado instante t0=0 s e para outro instante posterior, t=2s. Ao incidirem na

borda do tanque, essas ondas são refletidas, voltando a se propagar pelo tanque, podendo

ser visualizadas através de suas cristas. Considerando tais esquemas:

a) Estime a velocidade de propagação V, em m/s, das ondas produzidas na superfície da

água do tanque.

b) Estime a freqüência f, em Hz, das ondas produzidas na superfície da água do tanque.

c) Represente, na folha de respostas, as cristas das ondas que seriam visualizadas em

uma foto obtida no instante t = 6,0 s, incluindo as ondas refletidas pela borda do

tanque.

NOTE E ADOTE:

Ondas, na superfície da água, refletidas por uma borda vertical e plana, propagam-se

como se tivessem sua origem em uma imagem da fonte, de forma semelhante à luz

refletida por um espelho.

Questão 22)

A direção de propagação de uma onda luminosa é caracterizada por um raio luminoso.

Na figura a seguir, I1 representa um raio luminoso que incide obliquamente à superfície de

separação (S) entre dois meios diferentes e I2 representa um raio que incide na direção

normal à superfície S.

Considerando essas duas situações, é correto afirmar que:

a) Na incidência do raio I1, existe um aumento de velocidade quando o raio passa para o

meio (B).

b) Quando o raio I2 passa para o meio (B), não há mudança de direção porque não há

mudança de velocidade.

c) O raio I2 não muda de direção porque o comprimento de onda é o mesmo nos dois

meios.

d) Nas refrações sofridas pelos dois raios ocorre mudança de velocidade e freqüência.

e) Nas refrações sofridas pelos dois raios representados ocorre mudança de

comprimento de onda e de velocidade; apenas a freqüência não muda.

Questão 23)

A figura mostra um pulso que se aproxima de uma parede rígida onde está fixada a corda.

Supondo que a superfície reflita perfeitamente o pulso, deve-se esperar que no retorno,

após uma reflexão, o pulso assuma a configuração indicada em

a)

b)

c)

d)

e)

Questão 24)

Alex encontra-se dentro de uma sala, cujas paredes laterais e superior possuem

isolamento acústico. A porta da sala para o exterior está aberta. Alex chama Bruno, que

está fora da sala (ver figura). Pode-se afirmar que Bruno escuta Alex porque, ao passar

pela porta, a onda sonora emitida por este sofre:

a) polarização.

b) regularização.

c) fissão.

d) refração.

e) difração.

Questão 25)

No imóvel representado, as paredes que delimitam os ambientes, bem como as portas e

janelas, são isolantes acústicos. As portas externas e janelas estão fechadas e o ar em seu

interior se encontra a uma temperatura constante, podendo ser considerado homogêneo.

Uma pessoa, junto à pia da cozinha, consegue conversar com outra, que se encontra no

interior do quarto, com a porta totalmente aberta, uma vez que, para essa situação, é

possível ocorrer com as ondas sonoras, a

a) reflexão, apenas.

b) difração, apenas.

c) reflexão e a refração, apenas.

d) reflexão e a difração, apenas.

e) reflexão, a refração e a difração.

Questão 26)

Luz monocromática, com 500 nm de comprimento de onda, incide numa fenda retangular

em uma placa, ocasionando a dada figura de difração sobre um anteparo a 10cm de

distância.

Então, a largura da fenda é

a) m 25,1 .

b) m 50,2 .

c) m 0,5 .

d) m 50,12 .

e) m 00,25 .

Questão 27)

Na figura abaixo, C é um anteparo e S0, S1 e S2 são fendas nos obstáculos A e B.

Assinale a alternativa que contém os fenômenos ópticos esquematizados na figura.

a) Reflexão e difração

b) Difração e interferência

c) Polarização e interferência

d) Reflexão e interferência

Questão 28)

Alguns dos termos encontrados no estudo de ondas estão listados abaixo.

I. Polarização de ondas

II. Efeito Doppler

III. Reflexão de ondas

IV. Interferência de ondas

Cada um dos quatro termos listados pode ser relacionado com uma das quatro descrições

abaixo:

( ) Fenômeno físico que pode ocorrer com ultra-sons e que fundamenta o método de

diagnóstico médico chamado ultra-sonografia.

( ) Variação da frequência de uma onda produzida pelo movimento relativo entre a fonte

da onda e o observador da onda.

( ) Fenômeno físico que pode ocorrer com qualquer tipo de onda.

( ) Fenômeno físico que só ocorre com ondas transversais.

Assinale a alternativa que mostra a ordem correta de associação entre os termos e as

descrições.

a) II, I, III, IV.

b) III, IV, II, I.

c) III, II, IV, I.

d) I, III, II, IV.

e) IV, III, II, I.

GABARITO:

1) Gab: C

2) Gab: C

3) Gab: B

4) Gab: B

5) Gab: C

6) Gab: C

7) Gab: C

8) Gab: B

9) Gab: E

10) Gab: D

11) Gab: E

12) Gab: C

13) Gab: 27

14) Gab:

• vi = 200m/s

vf = 10m/s

• A onda que tinha amplitude de 1m, em 4km de profundidade, tem, em 10m de

profundidade, aproximadamente 20 m de amplitude. Assim quanto mais perto da

costa a onda vai atingindo maiores amplitudes.

15) Gab: E

16) Gab: D

17) Gab: A

18) Gab:

a) = 6 10–7 m e f = 5 × 1014 Hz

b) 1 = 4,5 10–7 m; 2 = 3,6 × 10–7 m; f1 = f2 = f = 5 × 1014 Hz; c1 = 1f = 2,3 × 108 m/s; c2 =

2f = 1,8 × 108 m/s

3,1~3

4

c

cn

11 == e 7,1~

3

5

c

cn

22 ==

19) Gab: D

20) Gab: B

21) Gab:

a) V= 0,30 m/s

b) f= 0,50 Hz

c)

22) Gab: E

23) Gab: D

24) Gab: E

25) Gab: D

26) Gab: C

27) Gab: B

28) Gab: C