Ondulatória
Raciocínio Lógico
Ondulatória
Como esse conteúdo envolve muita teoria, em caso de dúvidas você pode encontrá-la em fisicaevestibular.com.br – Ondulatória
01-(UEPA-PA)
Em uma brincadeira infantil conhecida como “telefone de barbante”, duas crianças prendem as
extremidades de um barbante, que é mantido esticado, no fundo de dois copos descartáveis,
conforme mostrado na figura abaixo.
O funcionamento do brinquedo é baseado no fato de que os sons produzidos por uma das crianças é
coletado em um dos copos e, em seguida, transmitido ao outro copo por meio do fio, na forma de um pulso mecânico.
Admita que o fio de densidade volumétrica ρ tenha um comprimento igual a L, diâmetro d e esteja submetido a uma força de tração F.
Sob essas condições, afirma-se que o pulso transmitido pelo fio propaga-se a uma velocidade dada por:
02-(UFAM-AM)
Poucos sabem, mas Nathan Xavier de Albuquerque (1922-2013), que foi empresário e um dos empreendedores mais importantes que o Estado do Amazonas já teve, é o inventor do motor rabeta,
muito popular entre os ribeirinhos por ser bem mais barato que o motor de popa, consumir pouquíssimo combustível e poder ser usado em qualquer filete de água.
Considere a seguinte situação: uma canoa, equipada com motor rabeta, se movimenta com a velocidade de 8m/s em sentido contrário ao da propagação das ondas periódicas produzidas pelo vento nas águas de um lago.
Se a velocidade de propagação das ondas é de 2m/s, e a distância entre duas cristas sucessivas é de 10m, podemos afirmar que o período de oscilação da canoa em movimento, devido à passagem das ondas, é de:
03-(UPE-PE)
Um pêndulo é solto a partir do repouso, e o seu movimento subsequente é mostrado na figura.
Sabendo que ele gasta 2,0 s para percorrer a distância AC, é CORRETO afirmar que sua amplitude e frequência valem, respectivamente,
a) AC e 0,12 Hz
b) AB e 0,25 Hz
c) BC e 1,0 Hz
d) BA e 2,0 Hz
e) BC e 4,0 Hz
04-(CEDERJ-RJ)
A Figura 1 ilustra duas fotos tiradas de uma corda na qual uma onda se propaga para a direita.
A primeira foto, representada pela curva contínua, foi tirada no instante de tempo t = 0 e a segunda, representada pela curva tracejada, foi tirada em um instante de tempo posterior, t = t1. A coordenada vertical descreve os deslocamentos dos pontos da corda em relação às suas posições de equilíbrio, que coincidem com o eixo horizontal com coordenada x (em metros).
A Figura 2 ilustra o resultado de uma filmagem e mostra o deslocamento vertical do ponto da corda com coordenada x = 0 em função do tempo t (em segundos).
a) Determine o valor do comprimento da onda, especificando a figura (1 ou 2) da qual a informação foi extraída.
b) Determine o valor do período da onda, especificando a figura (1 ou 2) da qual a informação foi extraída.
c) Encontre o valor mínimo de t1.
05-(ENEM-MEC)
Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo
funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas.
O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.
A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de
A) terem fases opostas.
B) serem ambas audíveis.
C) terem intensidades inversas.
D) serem de mesma amplitude.
E) terem frequências próximas.
06-(ENEM-MEC)
Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana.
Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.
Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é de 45 km/h, e que cada período de
Oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80cm.Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado).
Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de
07-(FUVEST-SP)
O Sr.Rubinato, um músico aposentado, gosta de ouvir seus velhos discos sentado em uma poltrona.
Está ouvindo um conhecido solo de violino quando sua esposa Matilde afasta a caixa acústica da direita (Cd) de uma distância ℓ, como visto na figura abaixo.
Em seguida, Sr. Rubinato reclama: Não consigo mais ouvir o Lá do violino, que antes soava bastante forte!
Dentre as alternativas abaixo para a distância L, a única compatível com a reclamação do Sr. Rubinato é
a) 38cm
b) 44cm
c) 60cm
d) 75cm
e) 150cm
08-(FUVEST-SP)
O resultado do exame de audiometria de uma pessoa é mostrado nas figuras abaixo.
Os gráficos representam o nível de intensidade sonora mínima I, em decibéis (dB), audível por suas orelhas direita e esquerda, em função da frequência f do som, em kHz.
A comparação desse resultado com o de exames anteriores mostrou que, com o passar dos anos, ela teve perda auditiva. Com base nessas informações, foram feitas as seguintes afirmações sobre a audição dessa pessoa:
I. Ela ouve sons de frequência de 6 kHz e intensidade de 20 dB com a orelha direita, mas não com a esquerda.
II. Um sussurro de 15 dB e frequência de 0,25 kHz é ouvido por ambas as orelhas.
III. A diminuição de sua sensibilidade auditiva, com o passar do tempo, pode ser atribuída a degenerações dos ossos martelo, bigorna e estribo, da orelha externa, onde ocorre a conversão do som em impulsos elétricos.
É correto apenas o que se afirma em
09-(UNESP-SP)
Duas ondas mecânicas transversais e idênticas, I e II, propagam-se em sentidos opostos por uma corda elástica tracionada.
A figura 1 representa as deformações que a onda I, que se propaga para direita, provocaria em um trecho da corda nos instantes t = 0 e t = T/4, em que T é o período de oscilação das duas ondas.
A figura 2 representa as deformações que a onda II, que se propaga para esquerda, provocaria no mesmo trecho da corda, nos mesmos instantes relacionados na figura 1.
Ao se cruzarem, essas ondas produzem uma figura de interferência e, devido a esse fenômeno, estabelece-se uma onda estacionária na corda.
A figura 3 representa a configuração da corda resultante da interferência dessas duas ondas, nos mesmos instantes t = 0 e t=T/4.
A figura que melhor representa a configuração da corda nesse mesmo trecho devido à formação da onda estacionária, no instante 3T/4, está representada na alternativa
10-(UNESP-SP)
Observe o espectro de radiação eletromagnética com a porção visível pelo ser humano em destaque. A cor da luz visível ao ser humano é determinada pela frequência ν, em hertz (Hz).
No espectro, a unidade de comprimento de onda λ é o metro (m) e, no destaque, é o nanômetro (nm).
Sabendo que a frequência ν é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ, sendo a constante de proporcionalidade igual à velocidade da luz no vácuo de, aproximadamente,
3,0.108 m/s, e que 1 nanômetro equivale a 1,0.10-9 m, pode-se deduzir que a frequência da cor, no ponto do destaque indicado pela flecha, em Hz, vale aproximadamente
11-(ACAFE-SC)
Na medicina os raios X são utilizados nas análises das condições dos órgãos internos, pesquisas
de fraturas, tratamento de tumores, câncer (ou cancro), doenças ósseas, etc.
Raios X são basicamente o mesmo que os raios de luz visíveis, ou seja, formado por ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo à velocidade da luz.
Em relação aos raios X, analise as afirmações a seguir.
l. Os raios X estão sujeitos ao fenômeno da reflexão, refração, difração e interferência.
ll. Sua penetrância nos materiais é relevante, pois todas as substâncias são penetradas pelos raios
X em maior ou menor grau.
Ill. Por estar sujeito à reflexão, os raios X não penetram os ossos.
lV. A diferença entre raios X e raios de luz visível é devida ao comprimento de onda diferente dos
mesmos.
Todas as afirmações corretas estão em:
12-(CEDERJ-RJ)
A Figura 1 ilustra duas fotos tiradas de uma corda na qual uma onda se propaga para a direita.
A primeira foto, representada pela curva contínua, foi tirada no instante de tempo t = 0 e a segunda, representada pela curva tracejada, foi tirada em um instante de tempo posterior, t = t1. A coordenada vertical descreve os deslocamentos dos pontos da corda em relação às suas posições de equilíbrio, que coincidem com o eixo horizontal com coordenada x (em metros).
A Figura 2 ilustra o resultado de uma filmagem e mostra o deslocamento vertical do ponto da corda com coordenada x = 0 em função do tempo t (em segundos).
a) Determine o valor do comprimento da onda, especificando a figura (1 ou 2) da qual a informação foi extraída.
b) Determine o valor do período da onda, especificando a figura (1 ou 2) da qual a informação foi extraída.
c) Encontre o valor mínimo de t1.
13-(UFSCAR-SP)
Para o estudo do compasso musical abaixo, o metrônomo (aparelho que emite sons produzidos por batidas regulares controladas pelo oscilar de um pêndulo) deve estar ajustado para emitir 60 batidas no tempo de um minuto.
Devido à indicação 4/4 escrita na partitura, as 8 notas do compasso musical (todas de igual duração sonora) devem ser tocadas no tempo de quatro batidas do metrônomo.
Em outras palavras, utilizando-se a unidade de tempo do Sistema Internacional, cada nota reproduzida deve demorar o tempo, em s, de
14-(UCS-RS)
Um importante componente para um filme é sua trilha sonora.
Alguns sons, inclusive, já estão associados a certas emoções que se desejam passar ao espectador em uma cena.
Por exemplo, em filmes de terror e mistério, é comum o som de fundo da cena ser mais grave (embora haja exceções).
Imagine-se uma pessoa cuja percepção sonora a permite distinguir os sons graves e agudos emitidos por um instrumento musical.
Se ela receber do mesmo aparelho de som em sequência, e sem que ocorra nenhuma mudança no meio de propagação da onda, primeiro uma onda sonora que ela classifica como de som grave, e depois uma onda sonora que ela classifica como de som agudo, significa que ela recebeu, respectivamente,
a) duas ondas mecânicas, sendo a primeira com frequência menor do que a segunda.
b) uma onda eletromagnética de pequeno comprimento de onda e uma onda mecânica de grande comprimento de onda.
c) duas ondas eletromagnéticas com iguais frequências e diferentes comprimentos de onda.
d) duas ondas mecânicas com iguais comprimentos de onda e diferentes frequências.
e) duas ondas mecânicas com iguais frequências, iguais comprimentos de onda, mas diferentes amplitudes.
15-(UEA-AM)
O gráfico representa as variações da pressão sanguínea em uma artéria do braço de um homem saudável, durante cinco segundos. A seta 1 indica a sístole e a 2, a diástole.
Utilizando as escalas representadas no gráfico, o valor aproximado da frequência cardíaca desse homem (batimentos/minuto), no momento da medição, era de
16-(UEL-PR)
A poluição sonora em grandes cidades é um problema de saúde pública.
A classificação do som como forte ou fraco está relacionada ao nível de intensidade sonora, medido em watt/m2.
A menor intensidade audível, ou limiar de audibilidade, possui intensidade Io = 10-12 watt/m2, para a frequência de 1000 Hz.
A relação entre as intensidades sonoras permite calcular o nível sonoro, NS, do ambiente, em decibéis (dB), dado pela fórmula NS=10.log(I/Io).
A tabela a seguir mostra a relação do nível sonoro com o tempo máximo de exposição a ruídos.
Com base nessa tabela, no texto e supondo que o ruído em uma avenida com trânsito congestionado tenha intensidade de 10-3 watt/m2, considere as afirmativas a seguir.
I. O nível sonoro para um ruído dessa intensidade é de 90 dB.
II. O tempo máximo em horas de exposição a esse ruído, a fim de evitar lesões auditivas irreversíveis, é de 4 horas.
III. Se a intensidade sonora considerada for igual ao limiar de audibilidade, então o nível sonoro é de 1 dB.
IV. Sons de intensidade de 1 watt/m2 correspondem ao nível sonoro de 100 dB.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I 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 II, III e IV são corretas.
17-(UENP-PR)
Deslocando-se à velocidade de 144 km/h por uma via, uma viatura da polícia rodoviária, em perseguição, toca a sirene, cujo som tem frequência igual a 1500 Hz.
Uma mulher parada num ponto
de ônibus, na mesma via, percebe uma variação brusca no som, no instante em que a viatura passa pelo ponto onde ela se encontra. Qual é, em valor aproximado, a variação de frequência, em Hz, ouvida pela mulher, tendo como parâmetro os períodos anterior e posterior à passagem da viatura?
Adote a velocidade do som Vs = 340m/s
18-(UFU-MG)
Em algumas cenas de filmes antigos de faroeste, os índios norte-americanos detectavam a chegada da cavalaria dos “caras pálidas” encostando o ouvido no chão.
A figura abaixo ilustra uma situação em que a cavalaria emite um sinal com frequência de 440 Hz para iniciar o ataque aos índios, os quais a esperam do outro lado do lago.
Considere que o som se propaga sem atenuações com velocidade de 319 m/s no ar, 1.320 m/s na água e 5.720 m/s no solo.
Com base nas informações dadas, marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
1. ( ) Os índios ouvirão o sinal de ataque da cavalaria 18,5s antes de colocarem o ouvido no chão.
2. ( ) O sinal se propaga na água com comprimento de onda de 3m, que é maior do que o comprimento de onda do sinal que se propagaria no solo.
3. ( ) Os índios perceberão que, com a aproximação da cavalaria em direção à margem do lago, o som produzido pela tropa ficará mais grave com o passar do tempo.
4. ( ) A situação ideal para a propagação do som entre os índios e a cavalaria ocorre quando existe vácuo entre eles, pois no vácuo o som se propaga com velocidade igual à da luz, que é de 300.000 km/s.
19-(UNAMA-PA)
Num Instituto de oceanografia, temos um reservatório contendo água, destinado a pesquisas sobre características de ondas.
Na figura abaixo temos um corte transversal desse reservatório, onde notamos que ele apresenta três regiões com profundidades H e h.
Um dispositivo oscilante gera uma onda periódica a qual se propagará no sentido da região I para a região III, passando pela região II.
Com relação à onda gerada, podemos afirmar que
a) sua frequência nas regiões I e III são iguais, mas diferente daquela verificada na região II.
b) a velocidade da onda na região II é maior que as velocidades nas regiões I e III.
c) a velocidade é a mesma nas três regiões.
d) o comprimento de onda das regiões I e III são maiores que o comprimento de onda verificado na região II.
20-(UPF-RS)
Em 2014, o Brasil sediará a Copa do Mundo de Futebol. Em virtude das possíveis manifestações das torcidas, os estádios de futebol foram construídos de modo a suportar as vibrações produzidas.
Se todos os torcedores, ao mesmo tempo, começarem, por exemplo, a pular e a bater os pés no chão, as estruturas das arquibancadas podem desabar, provocando uma tragédia.
O fenômeno físico que melhor descreve a situação trágica mencionada é:
