Vestibulares Recentes – Ondulatória – 2017 – 2016 - 2015

ONDAS - Conceitos e definições

01-(UNESP-SP-017)

Radares são emissores e receptores de ondas de rádio e têm aplicações, por exemplo, na determinação de velocidades de veículos nas ruas e rodovias.

Já os sonares são emissores e receptores de ondas sonoras, sendo utilizados no meio aquático para determinação da profundidade dos oceanos, localização de cardumes, dentre outras aplicações.

Comparando-se as ondas emitidas pelos radares e pelos sonares, temos que:

(A) as ondas emitidas pelos radares são mecânicas e as ondas emitidas pelos sonares são eletromagnéticas.

(B) ambas as ondas exigem um meio material para se propagarem e,quanto mais denso for esse meio, menores serão suas velocidades de propagação.

(C) as ondas de rádio têm oscilações longitudinais e as ondas sonorastêm oscilações transversais. (D) as frequências de oscilação de ambas as ondas não dependem do meio em que se propagam.

(E) a velocidade de propagação das ondas dos radares pela atmosfera é menor do que a velocidade de propagação das ondas dos sonares pela água.

02-(UERJ-RJ/017)

03-(Faculdade de Medicina do Hospital Israelita Albert Einstein)

Questão dissertativa

Imagem ultrassonográfica é um método de visualização da anatomia, que mostra na tela do monitor os reflexos das ondas sonoras de alta frequência.

As imagens de ultrassom de diagnóstico são obtidas com um risco mínimo para o paciente, especialmente quando comparadas com outras técnicas de imagem.

Uma imagem ultrassonográfica é composta de um grande número de linhas informativas de eco que são geradas uma a uma em rápida sucessão.

Um pulso de energia ultrassonográfica é transmitido no corpo ao longo do eixo de cada linha do transdutor.

Os ecos são criados quando a onda encontra um tecido de diferente impedância acústica.

O ultrassom vai do transdutor até o alvo e então o eco retorna ao transdutor novamente.

O eco também tem sua frequência alterada; medindo as diferenças entre as frequências da transmissão do pulso e do eco, pode-se determinar a velocidade do sangue, por exemplo, entre outras informações. O tempo entre a transmissão inicial do pulso e o recebimento do eco pelo transdutor é de aproximadamente 13 microssegundos para o som percorrer um alvo que tem 1cm de profundidade.

Os algoritmos de medição e processamento de imagens de ultrassom de diagnóstico assumem que a velocidade do som no tecido corporal é praticamente constante.

Tipos diferentes de tecido corporal têm diferentes velocidades do som.

No tecido mole há um erro de aproximadamente 2%; este pode ser de até 5%, especialmente se houver tecido gorduroso na área da imagem que está sendo medida.

O aparelho mostrado na figura segue padrões modernos e, como tal,apresenta mais de uma função, pois, além de trabalhar com ultrassonografia, também permite calcular a Frequência Cardíaca (FC) em um eletrocardiograma (ECG), o que é de grande importância diagnóstica.

Determinar uma taquicardia ou uma bradicardia pode trazer suspeitas sobre certas patologias e sua gravidade.

A maneira mais fácil de calcular a FC é observar o valor da análise automática do ECG.

As ondas de um eletrocardiograma normal são denominadas P, Q, R, S, T nessa ordem e são ligadas entre si por uma linha isoelétrica.

O papel de ECG é um papel milimetrado, onde cada quadrado pequeno mede 1mm.

Cada 5 quadrados pequenos são demarcados por uma linha mais grossa que define um quadrado grande de 5 mm.

O eixo vertical mede a amplitude da corrente elétrica e como regra geral, 10 mm de altura é igual a 1mV.

O eixo horizontal mede o tempo. Em um ECG padrão, o papel tem uma velocidade de 25 mm/s, portanto 1 mm horizontal equivale a 0,04 s e um quadrado grande é equivalente a 0,20 s.

Em um ECG normal, em cada segundo, existem cinco quadrados grandes, e em um minuto, 300 quadrados grandes, o que torna esse número, 300, um número mágico para a Frequência Cardíaca.

Conforme a figura ao lado, considere que, de uma onda R (batimento zero) até a próxima onda R (batimento 1), o ECG é de uma pessoa com FC de aproximadamente 65 bpm.

a) Determine, em cm, a profundidade máxima aproximada obtida por um pulso ultrassônico em um tecido (alvo), cujo tempo desde sua emissão até o retorno de seu eco ao transdutor seja igual a 130μs.

b) Calcule a Frequência Cardíaca (FC) de um paciente cujo ECG está indicado abaixo.

04-(FATEC – SP – 16/17)

O texto cita o termo radiação nos trechos: “radiação, que engloba os raios cósmicos galácticos e solares” e “absorção de 330 milisierverts de radiação no organismo”. O texto não está fazendo alusão às emissões de partículas, mas sim às ondas eletromagnéticas.

É correto afirmar que essas ondas

(A) propagam-se, independentemente do meio, de maneira transversalquanto ao modo de vibração.

(B) propagam-se, dependendo do meio, de maneira longitudinal quanto ao modo de vibração.

(C) possuem velocidade de propagação menor que a velocidade do som no ar.

(D) estão diretamente relacionadas ao Planeta Vermelho, emissor constante de radiação danosa.

(E) têm os espectros luminosos, nas faixas ultravioleta e infravermelha, como únicos responsáveis por essa radiação.

05-(ENEM-MEC-016)

A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um micro fone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm.

A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.

Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?

a)Aumenta na faixa das frequências médias.

b)Diminui na faixa das frequências agudas.

c)Diminui na faixa das frequências graves.

d)Aumenta na faixa das frequências médias altas.

e)Aumenta na faixa das frequências médias baixas.

06-(ENEM-MEC-015)

Para obter a posição de um telefone celular, a polícia baseia-se em informações do tempo de resposta do aparelho em relação às torres de celular da região de onde se originou a ligação.

Em uma região, um aparelho está na área de cobertura de cinco torres, conforme o esquema.

Considerando que as torres e o celular são puntiformes e que estão sob o mesmo plano, qual o número mínimo de torres necessárias para se localizar a posição do telefone celular que originou a ligação?

a) Uma

b) Duas

c) três

d) Quatro

e) Cinco

07-(FUVEST-SP-017)

A figura representa uma onda harmônica transversal, que se propaga no sentido positivo do eixo x,

em dois instantes de tempo: t = 3 s (linha cheia) e t = 7 s (linha tracejada).

Dentre as alternativas, a que pode corresponder à velocidade de propagação dessa onda é

Equação da onda

08-(EBMSP-BA-017)

09-(UNESP-SP-16)

10-(UERJ-RJ/017)

Observe no diagrama o aspecto de uma onda que se propaga com velocidade de 0,48 m/s em uma

corda:

Calcule, em hertz, a frequência da fonte geradora da onda.

11-(MACKENZIE-SP-015)

O gráfico abaixo representa uma onda que se propaga com velocidade constante de 200 m/s.

A amplitude (A), o comprimento de onda (λ) e a frequência (f) da onda são,respectivamente,

a) 2,4 cm; 1,0 cm; 40 kHz

b) 2,4 cm; 4,0 cm; 20 kHz

c) 1,2 cm; 2,0cm; 40 kHz

d) 1,2 cm; 2,0 cm; 10 kHz

e) 1,2 cm; 4,0 cm; 10 kHz

12-(ENEM-MEC-015)

Considere:

velocidade da luz = 3,0 x 108 m/s e 1 nm = 1,0 x 10–9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

a) V

b) IV

c) III

d) II

e) I

13-(MACKENZIE-SP-2017)

Um pescador observa que seu barco oscila nadireção vertical, para baixo e para cima 200 vezes em 50 s.

O período de uma oscilação do barco é

a) 4,0 s

b) 2,0 s

c) 1,0 s

d) 0,50 s

e) 0,25 s

14-(FMJ-SP-017)

Um equipamento de ultrassonografia não consegue distinguir duas superfícies refletoras das ondas ultrassônicas se a distância entre elas for menor que o comprimento das ondas utilizadas. Sabendo que a velocidade de propagação das ondas ultrassônicas nos tecidos moles do corpo é de 1540 m/s, se um equipamento de ultrassonografia utiliza ondas com frequência de 2,0 MHz, ele consegue distinguir duas estruturas separadas de, no mínimo,

(A) 1,30 mm.

(B) 0,13 mm.

(C) 3,08 mm.

(D) 0,77 mm.

(E) 0,95 mm.

Reflexão e refração de ondas

15-(COLÉGIO NAVAL – 2016/17)

Um certo submarino, através do seu sonar, emite ondas ultrassônicas de frequência 28 kHz, cuja configuração é apresentada na figura:

Em uma missão, estando em repouso, esse submarino detectou um obstáculo a sua frente, medido pelo retorno do sinal do sonar 1,2 segundos após ter sido emitido.

Para essa situação, pode-se afirmar que a velocidade da onda sonora nessa água e a distância em que se encontra o obstáculo valem, respectivamente:

a) 340 m/s e 460 m .

b) 340 m/ s e 680 m .

c) 340 m/s e 840 m.

d) 1400 m/s e 680 m.

e) 1400 m/s e 840 m .

16-(Medicina – USCS-SP-016)

Ao se submeter a um exame de ressonância magnética em sua cabeça, um paciente ouve sons cuja

frequência o operador revela ser de 160 Hz. Sabe-se que a velocidade do som nas condições do exame é de 330 m/s. Assim, é correto afirmar que o comprimento de onda das ondas sonoras causadoras desta sensação ao paciente é da ordem

(A) do diâmetro de um fio de cabelo.

(B) da extensão de um campo oficial de futebol.

(C) da distância entre as cidades de São Paulo e Rio de Janeiro.

(D) da largura de um automóvel de passeio.

(E) do diâmetro de uma bola de tênis.

17-(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP- 017)

Ondas sonoras propagam-se no ar a uma velocidade de 340 m/s. Ao encontrarem com a superfície da água, adentram nesse novo meio e passam a se deslocar com velocidade de 1360 m/s. Se, no ar, seu comprimento de onda era de 34 m, na água será de

(A) 64 m.

(B) 82 m.

(C) 120 m.

(D) 136 m.

(E) 148 m.

18-(UNESP-SP-015)

A figura representa ondas chegando a uma praia. Observa-se que, à medida que se aproximam da areia, as cristas vão mudando de direção, tendendo a ficar paralelas à orla. Isso ocorre devido ao fato de que a parte da onda que atinge a região mais rasa do mar tem sua velocidade de propagação diminuída, enquanto aparte que se propaga na região mais profunda permanece com a mesma velocidade até alcançar a região mais rasa, alinhando-se com a primeira parte.

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

O que foi descrito no texto e na figura caracteriza um fenômeno ondulatório chamado

Interferência de ondas (ondas estacionárias)

19-(UFAM-AM-2017)

Num experimento realizado no laboratório de Física, duas fontes pontuaisproduzem, na superfície

da água contida em um tanque de profundidade constante, ondas circulares de mesma amplitude, mesma frequência e mesma fase.

Podemos afirmar que as linhas nodais observadas na superfície da água representam o lugar geométrico dos pontos onde ocorre:

a) reflexão das ondas

b) difração das ondas

c) dispersão das ondas

d) interferência destrutiva das ondas

e) interferência construtiva das ondas

20-(FAMERP-SP-017)

Dois pulsos transversais, 1 e 2, propagam-se por uma mesma corda elástica, em sentidos opostos, com velocidades escalares constantes e iguais, de módulos 60 cm/s.

No instante t = 0, a corda apresenta-se com a configuração representada na figura 1.

Após a superposição desses dois pulsos, a corda se apresentará com a configuração representada na figura 2.

Considerando a superposição apenas desses dois pulsos, a configuração da corda será a representada na figura 2, pela primeira vez, no instante

21-(FDSBC-SP-017)

22-(FGV-SP-017)

As figuras a seguir representam uma foto e um esquema em que F1 e F2são fontes de frentes de ondas mecânicas planas, coerentes e em fase, oscilando com a frequência de 4,0 Hz.

As ondas produzidas propagam-se a uma velocidade de 2,0 m/s.

Sabe-se que D > 2,8 m e que P é um ponto vibrante de máxima amplitude.

Nessas condições, o menor valor de D deve ser

(A) 2,9 m.

(B) 3,0 m.

(C) 3,1 m.

(D) 3,2 m

(E) 3,3

23-(ENEM-MEC-016)

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória.

No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga.

Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa.

Parte da onda estacionaria gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

Ressonância

24-(FAMERP-SP-015)

A figura mostra um diapasão, instrumento metálico que, ao ser golpeado, emite ondas sonoras com frequência correspondente a determinada nota musical.

Quando se aproxima um diapasão vibrando das cordas de um instrumento afinado, a corda correspondente à nota emitida pelo diapasão passa a vibrar com amesma frequência.

Esse fato é explicado pelo fenômeno de

(A) ressonância.

(B) difração.

(C) interferência.

(D) dispersão.

(E) reverberação.

Efeito Doppler

25-(FGV-RJ-017)

Um carro trafega a 20 m/s em uma estrada reta.

O carro se aproxima de uma pessoa, parada no acostamento, querendo atravessar a estrada.

O motorista do carro, para alertá-la, toca a buzina, cujo som, por ele ouvido, tem 640 Hz.

A frequência do som da buzina percebida pela pessoa parada é, aproximadamente,

26-(AFA – 016/017)

Duas fontes sonoras 1 e 2, de massas desprezíveis, que emitem sons, respectivamente, de frequências f1 = 570 Hz e f2 = 390 Hz são colocadas em um sistema, em repouso, constituído por dois blocos, A e B, unidos por um fio ideal e inextensível, de tal forma que uma mola ideal se encontra comprimida entre eles, como mostra a figura abaixo.

A fonte sonora 1 está acoplada ao bloco A, de massa 2m, e a fonte sonora 2 ao bloco B, de massa m. Um observador O, estacionário em relação ao solo, dispara um mecanismo que rompe o fio.

Os blocos passam, então, a se mover, separados da mola, com velocidades constantes em relação ao solo, sendo que a velocidade do bloco B é de 80 m/s.

Considere que não existam forças dissipativas, que a velocidade do som no local é constante e igual a 340 m/s, que o ar se encontra em repouso em relação ao solo.

Nessas condições, a razão entre as frequências sonoras percebidas pelo observador, devido ao movimento das fontes 2 e 1, respectivamente, é

27-(ENEM-MEC-016)

Qualidades fisiológicas do som

28-(ACAFE MEDICINA-SC-017)

O aparelho auditivo humano distingue nas ondas sonoras 3 qualidades: altura, intensidade e timbre.

Com base no exposto, marque com V as afirmações verdadeiras e com Fas falsas.

( ) O timbre muda quando adiciona-se a uma onda sonora um de seus harmônicos

( ) A intensidade da onda sonora diminui ao se reduzir o comprimento de onda.

( ) A altura da onda sonora aumenta quando a frequência aumenta.

( ) Percebe-se a onda sonora duas vezes mais intensa quando se dobra a potência acústica.

A sequência correta é:

a) F – V – V – V

b) V – F – V – F

c) F – F – V – F

d) V – F – V – V

29-(ENEM-MEC-2014)

Quando adolescente, as nossas tardes, após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta, ele possui o ouvido absoluto.
O ouvido absoluto é uma característica perceptual de poucos indivíduos capazes de identificar notas isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar relacioná-las com outras notas de uma melodia.
LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado).
No contexto apresentado, a propriedade física das ondas que permite essa distinção entre as notas é a

30-ENEM-MEC-016)

a) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida diminuída.

b) Intensidade aumentada, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida diminuída.

c) Intensidade diminuída, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida aumentada.

d) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada.

e) Intensidade aumentada, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada.

31-(ENEM-MEC-015)

Cordas vibrantes

32-(PUC-SP-017)

Considere um sistema formado por duas cordas elásticas diferentes, com densidades lineares µ₁ e µ₂, tal que µ₁ > µ₂.

Na corda de densidade linear µ1 é produzido um pulso que se desloca com velocidade constante e igual a v, conforme indicado na figura.

Após um intervalo de tempo Δt, depois de o pulso atingir a junção das duas cordas, verifica-se que o pulso refratado percorreu uma distância 3 vezes maior que a distância percorrida pelo pulso refletido.

Com base nessas informações, podemos afirmar, respectivamente, que a relação entre as densidades lineares das duas cordas e que as fases dos pulsos refletido e refratado estão corretamente relacionados na alternativa:

(A) µ₁ = 3.µ₂, o pulso refletido sofre inversão de fase mas o pulsorefratado não sofre inversão de fase.

(B) µ₁ = 3.µ₂, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

(C) µ₁ = 9.µ₂, o pulso refletido não sofre inversão de fase mas o pulso refratado sofre inversão de fase.

(D) µ₁ = 9.µ₂, os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase.

Tubos sonoros

33-(FPS-Faculdade Pernambucana de Saúde-PE-2017)

34-(Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein – SP – 016)

Em 1816 o médico francês René Laënnec, durante um exame clínico numa senhora, teve a ideia de enrolar uma folha de papel bem apertada e colocar seu ouvido numa das extremidades, deixando a outra livre para ser encostada na paciente. Dessa forma, não só era evitado o contato indesejado com a paciente, como os sons se tornavam muito mais audíveis. Estava criada assim a ideia fundamental do estetoscópio [do grego, “stêthos” (peito) “skopéo” (olhar)].

É utilizado por diversos profissionais, como médicos e enfermeiros, para auscultar (termo técnico correspondente a escutar) sons vasculares, respiratórios ou de outra natureza em diversas regiões do corpo. É composto por três partes fundamentais. A peça auricular tem formato anatômico para adaptar-se ao canal auditivo.

Os tubos condutores do som a conectam à peça auscultatória.

E, por fim, a peça auscultatória, componente metálico colocado em contato com o corpo do paciente. Essa peça é composta por uma campânula, que transmite melhor os sons de baixa frequência – como as batidas do coração – e o diafragma, que transmite melhor os sons de alta frequência, como os do pulmão e do abdômen. A folha de papel enrolada pelo médico francês René Laënnec pode ser interpretada como um tubo sonoro aberto. Considerando o comprimento desse tubo igual a 34cm e que, ao auscultar um paciente, houve a formação, no interior desse tubo, de uma onda estacionária longitudinal de segundo harmônico e que se propagava com uma velocidade de 340m/s, qual a frequência dessa onda, em hertz?

35-(FUVEST-SP-015)

A figura acima mostra parte do teclado de um piano. Os valores das frequências das notas

sucessivas, incluindo os sustenidos, representados pelo símbolo ,obedecem a uma progressão geométrica crescente da esquerda para a direita; a razão entre as frequências de duas notas Dó

consecutivas vale 2; a frequência da nota Lá do teclado da figura é 440 Hz. O comprimento de onda, no ar, da nota Sol indicada na figura é próximo de

Resolução comentada das questões de FÍSICA de Vestibulares recentes sobre

Ondulatória – 2017- 2016- 2015

01-

Os sonares emitem e recebem ondas sonorasque possuem asseguintes carcterísticas:

São ondas mecânicas quenecessitam de um meio material para se propagar, transportando energia.

Exemplos: Ondas no mar (o meio é a água), ondas sonoras (o meio pode ser ar, água, etc.),ondas em uma corda (o meio é a corda), etc.

Todas essas perturbações são causadas em meios materiais.

São ondas longitudinaisnas quais a direção de propagação coincide com a direção de oscilação.

Exemplos: ondas sonoras, ondas numa mola, etc. (a membrana do alto falante vibra no eixo x, e as ondas seguem essa mesma direção).

A frequência é característica da fonte que está emitindo a onda e independe do meio onde a onda sonora ou eletromagnética estiver se propagando.

Assim, por exemplo, se uma fonte emitir uma onda (sonora ou luminosa) com frequência f num dado meio, em qualquer outro meio que esta onda estiver se propagando ela terá sempre essa mesma frequência f.

R- D

02-

VP = 8 = t’ = t’ = 150 s

VS = 5 = t’’ = t’’ = 240 s

∆t = 240 – 150 ∆t = 90 s

03-

B) O texto afirma que cada lado do quadrado grande equivale a 0,20 s.

No ECG do paciente você observa que, entre dois picos sucessivosexistem 5 quadrados grandes, o que corresponde a um período T =5×0,20s = 1,0 s.

A frequência f é o inverso do período T f = 1/T = 1/1 f = 1,0 Hz = 1×60= 60 bpm.

04- As ondas eletromagnéticas possuem a característica de não dependerem de um meio para se propagarem e se propagam de maneira transversal ao seu modo de vibração. Sendo assim a alternativa B está errada e a A correta, mas vamos analisar os erros das outras também.

A velocidade de propagação de uma onda é da ordem de 299.792.458 m/s, enquanto que a do som é de 340 m/s.

Marte não emite radiação danosa, ele apenas absorve e emite radiação assim como a Terra, essa troca é responsável pela manutenção da temperatura em ambos os planetas, por exemplo.

O espectro eletromagnético é muito maior que apenas as faixas de ultravioleta e infravermelho, tanto é que ele engloba essas duas.

R- A

05- Observe na figura 1 que, quando as distâncias do auto falante ao microfone estão aumentando de 3 mm até 60 mm a intensidade da onda sonora em decibéis (dB) está diminuindo e, durante essa diminuição a frequência (eixo horizontal) está aumentando de aproximadamente 50 Hz até 250 Hz.

Na figura 2 você observa que essa diminuição dos decibéis ocorre na faixa das freqüências graves.

R- C

06-

Sendo R₁ a distância do celular à primeira torre T₁, o celular pode estar em qualquer ponto da circunferência de centro na primeira torre T₁ e raio R₁ (figura I).

Sendo R₂ a distância do celular à segunda torre T₂, o celular pode estar num dos dois pontos em que as circunferências se interceptam (figura II).

Sendo R₃ a distância do celular à terceira torre T₃, a intersecção das três circunferências de raios R₁, R₂ e R₃ ocorre num único ponto onde deve se localizar o celular (figura III), conforme pedido no exercício.

R- C

07-

08-

São dados velocidade de propagação das ondas de ultrassom nos tecidos humanos V = 1540 m/s essa dimensão da estrutura a ser percorrida d = 1,5 mm = 1,5.10-3 m, corresponde ao comprimento de onda do ultrassom emitido pelo transdutor (pesquisei).

Utilizando a equação fundamental da ondulatória V = .f 1540 =1,5.10-3.f f = f = 1026.103 = 1,026.106 Hz = 1,026 MHz.

09-

R- B

10- Observe na figura que o comprimento de onda (), que corresponde à distância entre dois pontos

consecutivos em concordância de fase, como por exemplo, duas cristas, vale = 8 cm = 0,08 m.

Aplicando a equação fundamental da ondulatória V = .f 0,48 = 0,08.f f = f = 6 Hz

11- Observe na figura abaixo que a amplitude vale A = 1,2 cm e o comprimento de onda, λ = 2 cm.

12- Cálculo dos comprimentos de onda das frequências extremas da faixa UV-B.
V = c = λ.f λ =

λmin = 3,0.108/1,03.1015 λmin ≅ 2,9.10-7 m = 290 nm.
λmáx = 3,0.108/9,34.1014 λmáx ≅ 3,2.10-7 m = 320 nm.

Entre 290 nm e 320 nm, o filtro que apresenta absorção máxima é o filtro solar IV.
R- B

13-

R- E

14- Vamos usar a equação fundamental da ondulatória para esse exercício:

Onde:

V é a velocidade de propagação

λ é o comprimento de onda

f é a frequência

Isolando o comprimento de onda:

Substituindo, não podemos esquecer que M é de mega que é o equivalente a 106:

R – D

15- Observe na figura que o comprimento de onda (distância entre dois pontos consecutivos em

concordância de fase, por exemplo, duas cristas) vale = 5,0 cm = 5.10-2m.

A frequência da onda, fornecida, vale f = 28 kHz = 28.103 Hz.

Equação fundamental da ondulatória V = .f = 5.10-2.28.103 V = 140.101 V = 1400 m/s.

O intervalo de tempo de ∆t = 1,2 s corresponde à ida e volta da onda, logo, para ir e voltar ela percorreu a distância de 2d, com velocidade constante V = 1400 m/s.

V = 1400 = d = d = 840 m.

R- E

16-

17-

Para esse exercício utilizaremos a equação fundamental da ondulatória:

V_ar = _ar.f_ar

Onde: V é a velocidade de propagação da onda

é o comprimento de onda

f é a sua frequência

Primeiramente precisamos calcular a frequência da onda com os valores disponíveis, substituindo na equação:

340 = 34.f_arisolando o f f = 10 Hz

Agora que já temos a frequência, que será igual pois a onda é a mesma, podemos usar equação da onda na água:

V_água = _água.f_água 1360 = _água.10 _água = 136 m

R- D

18- Refração é um fenômeno que ocorre quando uma onda deixa um meio com certa característica e entra em outro, com característica diferente, variando sua velocidade. No caso da luz, a característica do meio que importa é o índice de refração. E no caso de uma onda no mar próximo às praias a característica do meio que importa é a profundidade da água, fazendo variar a velocidade de propagação.

R- C

19-

Ondas circulares em meio bi e tridimensionais

Pontos onde se encontram uma crista e um vale (interferência destrutiva)são chamados de nós (linhas nodais).

R- D

20- Observe atentamente nas figuras abaixo que a primeira vez que o perfil da corda será como na figura 2 será quando houver interferência destrutiva do vale do pulso 1 (ponto A) com a crista do pulso 2 (ponto B) se anulando fornecendo o perfil de onda pedido e mostrado pela linha preta..

Assim, cada ponto A ou B, X ou Y deslocaram-se de = 60 cm em sentidos contrários, cada um com velocidade fornecida de V = 60 cm/s tal que V = 60 = ∆t = = 1 s

R- A

21- A luz que atinge essa fenda F se espalha sofrendo difração (fenômeno que permite com que uma onda atravesse fendas ou contorne obstáculos, atingindo regiões onde, segundo a propagação retilínea da luz, não conseguiria chegar).

Atrás da primeira tela, ele colocou outra tela opaca com duas fendas muito estreitas e

convenientemente próximas (S1 e S2), sendo que cada uma delas funciona como uma fonte primária de ondas exatamente iguais (mesma frequência, mesmo comprimento de onda, mesma velocidade e em fase), ou seja, ondas coerentes, que é condição necessária para que ocorra a interferência.

Então ele observou no anteparo uma figura de interferência formada por franjas brilhantes coloridas (interferência construtiva) alternadas por franjas escuras (interferência destrutiva).

R- D

22-

Veja um resumo da teoria:

O ponto P fica em reforço (interferência construtiva), o que ocorre quando, no mesmo instante, duas cristas ou dois vales estão se superpondo.

Cálculo do comprimento de onda dessas ondas que possuemfrequência de f = 4,0 Hz e se propagam com velocidade de V = 2,0 m/s V = .f 2 =

D2 = D d1 = 2, 8 m para que D seja mínimo n = 1 d2 – d1 = (2n).

D – 2,8 = (2.1). D = 2,8 + 2.0,25 D = 3,3 m

R- E

23-

Breve teoria:

No caso do exercício a manteiga derreterá nas regiões de interferência construtiva que corresponde à máxima vibração ou variação de amplitude(ventres ou fusos).

Assim, a manteiga derrete nos pontos I, III e V.

Assim, os pontos consecutivos serão ou I e III ou III e V.

R- A

24-

Ressonância

Qualquer sistema físico possui uma ou mais frequências naturais de vibração. Quando ele é “excitado” por algum agente externo, agindo no ritmo de uma dessas frequências, surge o fenômeno da ressonância, ou seja, ele começa a oscilar gradativamente até atingir uma dessas frequências, onde sua amplitude é máxima.

Exemplos:

- Uma criança, num balanço já em movimento, sabe qual é o momento certo, para que, com o

movimento do corpo provoque um impulso, que faz aumentar a amplitude do movimento, obtendo assim, a ressonância. Trata-se de ressonância mecânica.

- Ao sintonizar uma emissora de rádio ou TV estamos fazendo com que nosso aparelho receptor entre em ressonância com a mesma freqüência que a das ondas eletromagnéticas da estação que as emitiu. Trata-se de ressonância eletrônica.

- As vibrações da corda de um violão entram em ressonância com o ar contido em sua caixa de

madeira “caixa de ressonância” ou com o a nota emitida por um diapasão, que vibram com a mesma frequência da nota emitida pelo diapasão, afinando a corda do mesmo. Trata-se de ressonância sonora.

R- A

25-

São dados: f = 640 Hz Vo = 0 V = 340 m/s Vf = 20 m/s fa = ?.

A fonte se aproxima do observador fa = 640.(340 + 0)/(340 – 20) = 640. 340/320 fa = 640.1,0625 = 680 Hz.

R- E

26-

Para o cálculo das frequências percebidas pelo observador você deve utilizar o Efeito Doppler cuja expressão e regras de sinais estão fornecidas a seguir:

É pedida a razão f_B’/f_A’ = = 1

R- A

27-

Efeito Doppler

Refere-se à variação da frequência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.

Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior frequência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 das figuras abaixo).

No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor frequência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O2 das figuras acima).

Observe que o motorista da ambulância não percebe nenhuma alteração no som emitido pela sirene, pois eles se movem juntos.

R- D

28- Vamos analisar as afirmações individualmente:

A primeira está correta, pois o timbre é nada mais que uma quantidade de harmônicos, ao se modificar essa quantidade o timbre muda.

A segunda alternativa está incorreta, pois não há relação entre intensidade e comprimento de onda. A intensidade é a energia transportada pela onda sonora.

A terceira alternativa está correta, pois a altura depende diretamente da frequência, sendo que quanto mais alto, mais agudo e maior a frequência.

Bom, potência é quantidade de energia no tempo estabelecido, sendo assim, uma potência maior dá mais energia para a onda e consequentemente mais intensidade.

Fica V – F – V – V.

R- D

29- Altura do som está relacionada com sua freqüência, ou seja, a altura (tom) é a qualidade do som que permite ao ouvido distinguir um som grave, de baixa frequência, de um som agudo, de alta

frequência. Cada nota musical (tom) possui frequência característica, única para essa nota.

R- A

30- Intensidade como a mariposa se afasta do morcego em repouso a intensidade (característica do som que nos permite distinguir um som forte de um som fraco e está relacionada com a energia transportada pela onda que, quanto mais perto da fonte mais forte será o som e mais afastado da fonte, mais fraco),dos ecos, recebidos pelo morcego, diminui.
Exemplo o som emitido, por exemplo, por uma britadeira, será mais forte para uma pessoa

perto da mesma e mais fraco para uma pessoa afastada da mesma.

Intervalo de tempoo intervalo de tempo de retorno dos ecosaumenta em virtude das distâncias cada vez maiores que as ondas devem percorrer.

Frequência Efeito Doppler Refere-se à variação da frequência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.

Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 das figuras abaixo).

No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor frequência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados.

No caso do exercício, como a mariposa se afasta do morcego, conforme o efeito Doppler, a frequência dos ecos recebidos pelo morcego é menor que a frequência dos ultrassons emitidos.
R- A

31- O timbre é uma qualidade sonora que permite distinguir dois sons de mesma altura emesma intensidade (mesma nota musical), emitidos por instrumentos diferentes tocando a mesma nota musical ou acorde.

Assim, conseguimos distinguir se a mesma nota musical é emitida por um violão ou por um piano pelo timbre,pois ele difere nos dois instrumentos e nos fornece sensações sonoras diferentes, devido às diferentes composições de harmônicos gerados por cada instrumento.

R- D

32- Velocidade de propagação dos pulsos nos meios unidimensionais (corda)

Considere um pulso ou vários pulsos sucessivos (onda) se propagando com velocidade V numa corda

tracionada (esticada) por uma força de intensidade F.

Denominamos densidade linear de massa (µ) de uma corda homogênea, de seção transversal constante, que possui massa (m) e comprimento (L), à expressão:

Significado físico de µ significa quanto de massa a corda tem por unidade de comprimento.

Assim, uma corda de 0,5 kg/m possui, no SI, 0,5kg de massa para cada 1 metro de comprimento.

A velocidade (V) de propagação do pulso na corda é dada, também por:

Onde T é a intensidade da força que traciona (estica) a corda e µ é a densidade linear de massa da mesma. (Fórmula de Taylor).

No caso do exercício:

Como a densidade linear da primeira corda (µ₁) é maior do que a da segunda (µ₂), ou seja, µ₁ > µ₂,

quando o pulso chega ao ponto de junção das cordas, ocorre ao mesmo tempo refração e reflexão. Esse ponto (junção) funciona como uma extremidade livre e o pulso refletido retorna sem inversão de fase.

R- D

33- Cálculo do comprimento de onda de uma das ondas formadas no interior do tubo V = c = .f 3.108 = .2,5.109 = = 0,12 m = 12 cm.

Como o tubo tem comprimento de 36 cm, em seu interior você terá n = = 3 comprimentos de onda.

Sendo que cada onda estacionária possui meio comprimento de ondavocê terá no total (3×2) = 6 ondas estacionárias e excluindo os dois nós das paredes metálicas, entre as paredes existirão (7 – 2) = 5 nós (veja figura abaixo).

R- A

34- Você pode interpretar a folha de papel enrolada como um tubo aberto nas duas extremidades com as seguintes características:

Tubo aberto nas duas extremidades

Generalizando:

35- Observe na figura abaixo que entre a primeira tecla (nota) Dó1 e a segunda Dó2 você tem 13 teclas (notas).

O enunciado pede o comprimento de onda, no ar, da nota Sol, fornecendo que a frequência da nota Lá do teclado da figura é 440 Hz.

Vestibulares Recentes – Ondulatória – 2014 – 2013

01-(FUVEST-SP-014)

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

02-(FUVEST-SP-014)

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

03-(UNESP-SP-014)

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

04-(UNICAMP-SP-014)

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 c = 3,0.10⁸ m/s, o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas é

05-(CATÓLICA DE SANTA CATARINA-SC-014)

Uma onda eletromagnética se propaga pelo vácuo com velocidade de 3.108m/s. Sabendo que tal onda tem frequência de propagação de 900 MHz, qual é o comprimento aproximado desta onda?

06-(CEDERJ-RJ-014)

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.

07-(UFSCAR-SP-014)

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

(08-(ENEM-MEC-013)

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.

09-(ENEM-MEC-013)

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

10-(IFBA-BA-014)

Fisicamente, um violão é um conjunto de cordas vibrantes que, quando afinadas e

tensionadas pela força correta, emitem um som cuja frequência corresponde ao primeiro harmônico da corda, também conhecido como som fundamental. Considere uma dessas cordas com densidade linear de 10-2 kg/m cuja parte vibrante é de 55 cm de comprimento, tensionada por uma força de 144 N. Observando os valores das frequências na tabela abaixo, qual nota, aproximadamente, essa corda emitirá?

Tabela de frequências do primeiro harmônico emitidas pelas cordas de um violão afinado

11-(IFG-GO-014)

De modo geral, quando há movimento relativo entre uma fonte de ondas e um observador, a

frequência medida ou observada é diferente da frequência emitida pela fonte. A essa distorção da frequência se dá o nome de Efeito Doppler, em homenagem ao físico austríaco Christian Johan Doppler, de quem se têm os primeiros relatos de observação desse fenômeno. Sobre o efeito

Doppler, pode-se afirmar corretamente que:

a) para uma fonte sonora que se aproxima de um ouvinte, o som se tornará mais grave do que o som emitido pela fonte.

b) o Efeito Doppler pode ser observado para luz quando, por exemplo, uma galáxia que se afasta da Terra tem sua frequência de luz desviada para o vermelho.

c) ao se afastar de uma fonte sonora, o som percebido por um ouvinte será mais agudo do que o som emitido pela fonte.

d) mesmo que a fonte sonora e o ouvinte se movam paralelamente, no mesmo sentido e com mesma velocidade, haverá distorção sonora para o ouvinte.

e) somente será percebido o Efeito Doppler para ondas mecânicas.

12-(PUC-GO-014)

13-(UEL-PR-014)

As ambulâncias, comuns nas grandes cidades, quando transitam com suas sirenes ligadas, causam ao sentido auditivo de pedestres parados a percepção de um fenômeno sonoro denominado efeito Doppler.

Sobre a aproximação da sirene em relação a um pedestre parado, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o efeito sonoro percebido por ele causado pelo efeito Doppler.

a) Aumento no comprimento da onda sonora.

b) Aumento na amplitude da onda sonora.

c) Aumento na frequência da onda sonora.

d) Aumento na intensidade da onda sonora.

e) Aumento na velocidade da onda sonora.

14-(UEL-PR-014)

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 sonoraI, 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.

15-(UEM-PR-014)

Na natureza, a maioria dos morcegos emprega o mecanismo da ecolocalização como auxílio durante

o voo e também na procura de alimentos. Com relação aos fenômenos físicos associados ao som, à ecolocalização e às relações ecológicas dos morcegos na natureza, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

01) Os fenômenos da reverberação, do reforço e do eco estão associados à reflexão de ondas sonoras.

02) Os morcegos pertencem à Classe Mammalia e ao grupo Eutheria e, em função da diversidade de suas espécies, podem ser encontrados em diferentes habitats e em diferentes nichos ecológicos.

04) As ondas sonoras utilizadas na ecolocalização dos morcegos são ondas mecânicas longitudinais e podem sofrer reflexão, refração, difração e interferência.

08) Os morcegos carnívoros, que utilizam a ecolocalização na obtenção de alimento, mantêm uma relação de predação com suas presas.

16) O mecanismo de ecolocalização utilizado pelos morcegos está fundamentado nas propriedades de refração do som, as quais dão origem ao batimento sonoro.

16-(UENP-PR-014)

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

Ondas sonoras

30-(UNISINOS-RS-013)

Em nosso dia a dia, usamos ondas para as mais diversas finalidades. São exemplos as ondas de luz, as ondas de rádio,

as ondas sonoras, os raios X e os raios gama.

Dos cinco tipos citados, cada onda difere de algum modo, das outras.

Dentre as alternativas, qual apresenta uma afirmação correta quanto à diferença entre tipos de ondas?

a) Os raios gama são as únicas ondas que não são visíveis.

b) As ondas de rádio são as únicas ondas que se propagam no ar.

c) As ondas de luz são as únicas ondas que se propagam no vácuo com velocidade de 3.108 m/s.

d) As ondas sonoras são as únicas ondas longitudinais.

e) Os raios X são as únicas ondas transversais.

31-(UEPG-PR-013)

O som é uma onda mecânica que se propaga num meio material. Sobre as ondas sonoras, assinale o que for correto.

01) O som se propaga melhor em lugares onde a atmosfera é mais densa, isto é, onde a pressão atmosférica é maior, tornando-o bem mais perceptível ao sentido auditivo.

02) A interferência sonora faz com que um corpo vibrante em contato com outro, que o segundo vibre na mesma frequência do primeiro.

04) A refração de uma onda consiste na passagem dessa onda de um meio para outro com a mudança de sua frequência.

08) As ondas sonoras se propagam somente em linha reta, portanto, quando é colocado um anteparo entre a fonte sonora e nosso ouvido, elas em parte, são barradas e o som é enfraquecido.

16) O encontro do som com as paredes que produzem reflexões múltiplas e se prolonga depois de cessada a sua emissão é o fenômeno conhecido como reverberação.

Cordas vibrantes

(UFRGS-RS-013)

As questões 26 e 27 referem-se ao enunciado seguinte.

Uma onda transversal propaga-se com velocidade de 12 m/s numa corda tensionada.

O gráfico abaixo representa a configuração desta onda na corda, num dado instante de tempo.

26-(UFRGS-RS-013)

O comprimento de onda e a amplitude desta onda transversal são, respectivamente,

27-(UFRGS-RS-013)

A frequência da onda, em Hz, é igual a

28-(AFA-013)

Ondas sonoras são produzidas por duas cordas A e B próximas, vibrando em seus modos

fundamentais, de tal forma que se percebe x batimentos sonoros por segundo como resultado da superposição dessas ondas. As cordas possuem iguais comprimentos e densidades lineares sempre constantes, mas são submetidas a diferentes tensões.

Aumentando-se lentamente a tensão na corda A, chega-se a uma condição onde a frequência de batimento é nula e ouve-se apenas uma única onda sonora de frequência f.

Nessas condições, a razão entre a maior e a menor tensão na corda A é

29-(PUC-RJ-013)

Uma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra é vibrada por um menino. Depois de

algum tempo vibrando a corda, o menino observa um padrão de ondas estacionário. Ele verifica que a distância entre dois nós consecutivos deste padrão é de 0,50 m.

Determine em metros o comprimento de onda da vibração imposta à corda.

30-(PUC-RS-013)

Fazendo vibrar um fio esticado entre dois pontos fixos, como numa corda de violão, é possível obter diversos padrões de ondas estacionárias, os quais são denominados de harmônicos. No esquema a seguir, que não está em escala, é mostrado um desses harmônicos.

Analisando esse harmônico, pode-se afirmar corretamente que o comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária, em metros, são, respectivamente,

31-(PUC-SP-013)

Considere uma corda longa e homogênea, com uma de suas extremidades fixa e a outra livre. Na extremidade livre da

corda é produzido um pulso ondulatório senoidal transversal que se propaga por toda a sua extensão. A onda possui um período de 0,05s e comprimento de onda 0,2m.

Calcule o tempo, em unidades do Sistema Internacional, que a onda leva para percorrer uma distância de 5m na corda.

Qualidades fisiológicas do som

27-(UCS-RS-013)

Fisicamente, e para o mesmo meio de propagação, a diferença entre a onda sonora associada à nota

musical dó e a onda sonora associada à nota musical ré sustenido, emitidas pelo mesmo instrumento, está

a) na velocidade das duas ondas.

b) no fato de que os sustenidos representam ondas sonoras que não sofrem refração.

c) na amplitude das duas ondas.

d) no fato de que os sustenidos representam ondas sonoras que não sofrem reflexão.

e) na frequência das duas ondas.

28-(ENEM-MEC-012)

Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota

vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum.

O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de

a) baixa intensidade.

b) baixa frequência.

c) um espectro contínuo.

d) amplitude inadequada.

e) curto comprimento de onda.

Efeito Doppler

Leia o Texto 1, a seguir, para responder às questões 25 e 26.

Texto 1:

Considere um observador O parado na calçada de uma rua quando uma ambulância passa com a

sirene ligada (conforme a figura acima). O observador nota que a altura do som da sirene diminui repentinamente depois que a ambulância o ultrapassa.

Uma observação mais detalhada revela que a altura sonora da sirene é maior quando a ambulância se aproximado observador e menor quando a ambulância se afasta.

Este fenômeno, junto com outras situações físicas nas quais ele ocorre, é denominado efeito Doppler.

25-(UEPB-PB-013)

Acerca do assunto tratado no texto 1, que descreve o efeito Doppler, analise e identifique, nas proposições a seguir, a(as) que se refere(m) ao efeito descrito.
1- Quando a ambulância se afasta, o número de cristas de onda por segundo que chegam ao ouvido do observador é maior.
II- As variações na tonalidade do som da sirene da ambulância percebidas pelo observador devem-se a variações de frequência da fonte sonora.
III- Quando uma fonte sonora se movimenta, a frequência do som percebida pelo observador parado é diferente da frequência real emitida pela fonte.
IV- E possível observar o efeito Doppler não apenas com o som, mas também com qualquer outro tipo de onda.
Após a análise feita, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões):

26-(UEPB-PB-013)

Ainda acerca do assunto tratado no texto 1, que descreve o Efeito Doppler, resolva a seguinte situação-problema:
Considere ainda o observador (conforme a figura) parado na calçada munido de um detector sonoro. Quando uma

ambulância passa por ele a uma velocidade constante com a sirene ligada, o observador percebe que o som que ele ouvia teve sua frequência diminuída de 1000 Hz para 875 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é 333,0 m/s, a velocidade da ambulância que passou pelo observador, em m/s, é

Tubos sonoros

25-(UFLA-MG-013)

Em um mesmo ambiente, encontram-se dois tubos sonoros de mesmo comprimento, um aberto e um fechado.

Se o tubo aberto emite um som com comprimento de onda de 30 cm para o modo fundamental (ou primeiro harmônico), o comprimento de onda do modo fundamental para o som emitido pelo tubo fechado será:

(A) 15 cm (B) 30 cm (C) 60 cm (D) 45 cm

Ondas estacionárias

18-(PUC-RJ-013)

Uma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra é vibrada por um menino. Depois de

algum tempo vibrando a corda, o menino observa um padrão de ondas estacionário. Ele verifica que a distância entre dois nós consecutivos deste padrão é de 0,50 m.

Determine em metros o comprimento de onda da vibração imposta à corda.

19-(PUC-RS-013)

Analisando esse harmônico, pode-se afirmar corretamente que o comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária, em metros, são, respectivamente,

A) 0,50 e 6,0 B) 2,0 e 0,25 C) 2,0 e 0,50 D) 4,0 e 0,25 E) 6,0 e 0,50

ONDAS

Conceitos e definições

21-(EENP-PR-013)

A Luz, do ponto de vista da ondulatória, é formada por um campo elétrico e outro magnético que são

perpendiculares entre si e que se deslocam em uma direção perpendicular às duas primeiras. Sobre a natureza ondulatória da luz, assinale a alternativa correta.

a) Mecânica, longitudinal e tridimensional

b) Mecânica, transversal e unidimensional

c) Eletromagnética transversal e bidimensional

d) Eletromagnética, longitudinal e bidimensional

e) Eletromagnética, transversal e tridimensional

22-(UNISINOS-RS-013)

Em nosso dia a dia, usamos ondas para as mais diversas finalidades. São exemplos as ondas de luz, as ondas de rádio,

as ondas sonoras, os raios X e os raios gama.

Dos cinco tipos citados, cada onda difere, de algum modo, das outras.

Dentre as alternativas, qual apresenta uma afirmação correta quanto à diferença entre tipos de ondas?

a) Os raios gama são as únicas ondas que não são visíveis.

b) As ondas de rádio são as únicas ondas que se propagam no ar.

c) As ondas de luz são as únicas ondas que se propagam no vácuo com velocidade de 3.108 m/s.

d) As ondas sonoras são as únicas ondas longitudinais.

e) Os raios X são as únicas ondas transversais.

23-(PUC-SP-013)

Considere uma corda longa e homogênea, com uma de suas extremidades fixa e a outra livre. Na extremidade livre da

corda é produzido um pulso ondulatório senoidal transversal que se propaga por toda a sua extensão. A onda possui um período de 0,05s e comprimento de onda 0,2m.

Calcule o tempo, em unidades do Sistema Internacional, que a onda leva para percorrer uma distância de 5m na corda.

a) 1,25 b) 12,5 c) 2,5 d) 25 e) 100

24-(UNESP-SP-013)

A imagem, obtida em um laboratório didático, representa ondas circulares produzidas na superfície da água em uma cuba de ondas e, em destaque, três cristas dessas ondas. O centro gerador das ondas é o ponto P, perturbado periodicamente por uma haste vibratória.

Considerando as informações da figura e sabendo que a velocidade de propagação dessas ondas na superfície da água é

13,5 cm/s, é correto afirmar que o número de vezes que a haste toca a superfície da água, a cada segundo, é igual a

Equação da onda

45-(UERJ-RJ-013)

Vulcões submarinos são fontes de ondas acústicas que se propagam no mar com frequências

baixas, da ordem de 7,0Hz, e comprimentos de onda da ordem de 220 m.

Utilizando esses valores, calcule a velocidade de propagação dessas ondas.

46-(ENEM-MEC-012)

Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta,

formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s.

Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo. Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamente,

a) maior que 25 cm e maior 1,0 m/s.

b) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.

c) menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s.

d) menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s.

e) igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.

Reflexão e refração de ondas

45-(URCA-CE-013)

Frequentemente nos deparamos com pessoas em aeroportos, bibliotecas, restaurantes, etc.

utilizando dispositivos eletrônicos, como, por exemplo, notebooks, para acessarem a internet sem utilizar cabos para a conexão. A chamada rede WiFi é uma rede sem fio (também chamada de wireless) na qual podemos ter acesso a internet apenas por sinal de:

a) Ondas sonoras.

b) Ondas harmônicas.

c) Ondas eletromagnéticas.

d) Polarização.

e) Interferência.

46-(UEPG-RS-013)

O som é uma onda mecânica que se propaga num meio material. Sobre as ondas sonoras, assinale o que for correto.

01) O som se propaga melhor em lugares onde a atmosfera é mais densa, isto é, onde a pressão atmosférica é maior, tornando-o bem mais perceptível ao sentido auditivo.

02) A interferência sonora faz com que um corpo vibrante em contato com outro, que o segundo vibre na mesma frequência do primeiro.

04) A refração de uma onda consiste na passagem dessa onda de um meio para outro com a mudança de sua frequência.

08) As ondas sonoras se propagam somente em linha reta, portanto, quando é colocado um anteparo entre a fonte sonora e nosso ouvido, elas em parte, são barradas e o som é enfraquecido.

16) O encontro do som com as paredes que produzem reflexões múltiplas e se prolonga depois de cessada a sua emissão é o fenômeno conhecido como reverberação.

Interferência de ondas

25-(IFMG-MG-013)

Leia os trechos a seguir que foram retirados de um manual de utilização de um aparelho celular.

Um risco oferecido pelo uso de aparelhos celulares está associado a possíveis interferências.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a relação entre a interferência causada por aparelhos celulares e o risco propiciado por ela.

A) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas eletromagnéticas, na mesma faixa de frequência de utilização de outros aparelhos eletrônicos.

B) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas sonoras, possibilitando a interferência na comunicação de outras pessoas.

C) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas de radiação térmica, propiciando interferências que podem causar incêndios ou explosões.

D) O aparelho celular oferece risco de interferência mesmo sem transmitir dados, pois basta estar ligado para que ele irradie ondas sonoras suficientes para interferir em aparelhos ao seu redor.

26-(PUC-RJ-013)

Uma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra é vibrada por um menino. Depois de

algum tempo vibrando a corda, o menino observa um padrão de ondas estacionário. Ele verifica que a distância entre dois nós consecutivos deste padrão é de 0,50 m.

Determine em metros o comprimento de onda da vibração imposta à corda.

(A) 0,25 (B) 0,50 (C) 1,00 (D) 1,25 (E) 1,50

27-(PUC-RS-013)

Analisando esse harmônico, pode-se afirmar corretamente que o comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária, em metros, são, respectivamente,

A) 0,50 e 6,0 B) 2,0 e 0,25 C) 2,0 e 0,50 D) 4,0 e 0,25 E) 6,0 e 0,50

28-(PUC-PR-013)

Duas fontes produzem ondas coerentes na superfície de um líquido. A figura da interferência formada em um instante t é a seguir representada.

Considerando as linhas contínuas como cristas dessas ondas e as linhas descontínuas como vales, qual é a interferência observada respectivamente nos pontos A, B, C e D?

A) Destrutiva, construtiva, destrutiva e construtiva.

B) Construtiva, destrutiva, construtiva e destrutiva.

C) Destrutiva, destrutiva, construtiva e construtiva.

D) Construtiva, construtiva, destrutiva e destrutiva.

E) Impossível saber com base apenas na representação.

Difração e dispersão

22-(ACAFE-SC-013)

No Brasil, a tecnologia de 4ª geração (4G) usará uma determinada faixa de frequência para os telefones celulares (que na verdade podemos considerar como um rádio sofisticado). Logo, o sinal do mesmo é propagado por meio de ondas eletromagnéticas. A onda eletromagnética para essa tecnologia é representada no diagrama da figura abaixo, que está se propagando em um meio homogêneo e linear.

Considere a velocidade da luz no vácuo, c=3.108m/s.

Analisando essa onda, pode-se afirmar que:

l A frequência de operação é de 2500MHz.

ll Ao passar para outro meio homogêneo e linear, a frequência e a velocidade mudam, mas o comprimento de onda não.

lll Pode ser difratada ao passar por uma fenda de 12cm.

Assinale a alternativa correta.

A) As afirmações I e III estão corretas.

B)Todas as afirmações estão corretas.

C)As afirmações II e III estão corretas.

D)Apenas a afirmação III está correta.

23-(UDESC-SC-013)

Analise as proposições em relação ao efeito de polarização das ondas eletromagnéticas.

I. A polarização é uma característica das ondas transversais.

II. A polarização é uma característica das ondas longitudinais.

III. Os óculos de sol são exemplos de filtros polarizadores e aumentam a intensidade da radiação incidente.

IV. Os óculos de sol são exemplos de filtros polarizadores e reduzem a intensidade da radiação incidente.

Assinale a alternativa correta.

A. ( ) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

B. ( ) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.

C. ( ) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

D. ( ) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.

E. ( ) Somente a afirmativa III é verdadeira.

24-(IFMG-MG-013)

Leia os trechos a seguir que foram retirados de um manual de utilização de um aparelho celular.

Um risco oferecido pelo uso de aparelhos celulares está associado a possíveis interferências.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a relação entre a interferência causada por aparelhos celulares e o risco propiciado por ela.

A) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas eletromagnéticas, na mesma faixa de frequência de utilização de outros aparelhos eletrônicos.

B) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas sonoras, possibilitando a interferência na comunicação de outras pessoas.

C) A transmissão de dados entre o aparelho celular e a antena receptora é feita por ondas de radiação térmica, propiciando interferências que podem causar incêndios ou explosões.

D) O aparelho celular oferece risco de interferência mesmo sem transmitir dados, pois basta estar ligado para que ele irradie ondas sonoras suficientes para interferir em aparelhos ao seu redor.

Resoluções comentadas de Vestibulares Recentes

Ondulatória – 2014 - 2013

01- Para ondas sofrendo interferência em meios uni, bi ou tridimensionais são válidas sempre as relações:

Para que um ponto P esteja em interferência construtiva (reforço), a distância da fonte F₂ até P (d₂) menos a distância da fonte F₁ até P (d₁), deve valer um número par (2n) de meios comprimentos de onda:

Para que um ponto P esteja em interferência destrutiva (anulação), a distância da fonte F₂ até P (d₂) menos a distância da fonte F₁ até P (d₁), deve valer um número ímpar (2n + 1) de meios comprimentos de onda:.

São dados--- f=440Hz --- V=330m/s --- equação fundamental da ondulatória --- V=λ.f --- 330=λ.440 ---

λ=330/440=0,75m--- a distância da caixa acústica da direita, fonte F₁, até o Sr. Rubinato (ponto P) que vale

(L + ℓ) menos a distância da caixa acústica da esquerda, fonte F₂, até o Sr. Rubinato (ponto P) que vale (L) deve ser um número ímpar, pois o Lá passou de forte (interferência construtiva) para fraco (interferência destrutiva)--- o primeiro ímpar ocorre quando n=0 --- d₁ – d₂=(2n + 1).(λ/2) --- (L + ℓ) – L = (2x0 + 1). 0,75/2--- ℓ = 1x0,75/2=0,375m=37,5cm --- R- A

02- I. Falsa --- orelha direita --- observe no gráfico que para a orelha direita, sons de frequência 6 kHz possuem intensidade mínima de 25 dB, ou seja, ele não ouve sons com intensidade abaixo de 25 dB, não ouvindo, portanto som de intensidade 20 dB

orelha esquerda --- observe no gráfico que para a orelha esquerda, sons de frequência 6 kHz possuem intensidade mínima de 10 dB, ou seja, ele não ouve sons com intensidade abaixo de 10 dB, ouvindo, portanto som de intensidade 20 dB

Assim, para a frequência de 6 kHz e nível sonoro 20 dB a pessoa ouve com a orelha esquerda, mas nãocom a direita.

II. Correta --- para ser ouvido um som de frequência 0,25 kHz deve possuir intensidade mínima de 10 dB

para as duas orelhas, ouvindo, portanto, um sussurro de 15 dB.

III. Falsa --- a transformação de som em impulso elétrico ocorre na orelha interna onde estão localizados os ossos martelo, bigorna e estribo.

R- B.

03- Na sequência abaixo eu representei as configurações da corda em cada um quarto de período T até o instante pedido t=3T/4 --- a figura 1 representa as deformações da onda (I) se propagando para a direita,

a figura 2 representa as deformações da onda (II) se propagando para a esquerda, e a figura 3 representa a configuração da corda resultante da interferência dessas duas ondas, nos instantes t = T/2 e t=T3/4 --- observe que no instante pedido t=3T/4, a corda terá a configuração reta e horizontal devido, em cada ponto, à interferência destrutiva entre as ondas (I) e (II) --- R- D

04- As ondas eletromagnéticas se propagam no ar e no vácuo com velocidade constante fornecida pelo enunciado --- c=V=3,0.10⁸m/s --- V=ΔS/Δt --- mas, observe que, quando ΔS=1, Δt=T, pois o período T é o tempo que a onda demora para percorrer um comprimento de onda (1) --- V=ΔS/Δt --- V= 1/T --- lembrando que a frequência f é o inverso do período T --- V=/(1/f) --- V=.f (equação fundamental da ondulatória) --- dados --- V=3.10⁸m/s --- f=40 MHz=40.10⁶ Hz --- f=4.10⁷ Hz --- V=f --- 3.10⁸=.4.10⁷ --- =3.10⁸/4.10⁷=(3/4).10¹ --- =0,75.10 --- =7,5 m --- R- D

05- V=λf --- 3.10⁸ = λ.900.10⁶ --- λ=3.10⁸/9.10⁸ --- λ=0,333m=33,3cm.

R- E

06- a) Observe na figura abaixo onde foi considerada a onda representada pela linha cheia que o

comprimento de onda λ que corresponde à distância percorrida pela onda até começar a repetição vale λ=4m.

b) Período T é o tempo que a onda demora para percorrer 1λ (até começar a repetição) que,

observado na figura 2 acima nos fornece T=8s

c) Observe na figura 1 que a onda com curva tracejada está deslocada de um quarto de comprimento

de onda em relação à onda com curva cheia. Portanto a segunda foto (instante t₁) foi tirada ( ao menos) um quarto de período depois, ou seja 8/4=2s. Os valores possíveis de t₁ são (0 + 2=2s), (8 + 2=10s), (16 + 2=18s), etc. O valor mínimo é 2s

07- Como o metrônomo deve ser ajustado para emitir 60 batidas por minuto (60s), com ele regulado cada batida deve demorar t=60/60 --- t=1s.

Pelo enunciado 8 notas musicais devem ser tocadas no tempo de 4 batidas do metrônomo, ou seja, as 8 notas devem ser tocadas em 4s, o tempo pedido de duração de cada nota pode ser obtido por regra de três:

R- B

08- Aparelhos que envolvam a emissão ou recepção de ondas eletromagnéticas, como aparelhos celulares podem provocar interferência das ondas eletromagnéticasnas comunicações dos pilotos com a torre de controle e, esta interferência é acentuada quando essas ondas eletromagnéticas emitidas pelos aparelhos eletrônicos possuem faixas de frequências próximas às do equipamento a bordo da aeronave--- R- E

09- O comprimento de onda (λ) representa a distância percorrida pela onda até começar novamente a repetição, ou seja, é a menor distância entre dois pontos consecutivos que estão em concordância de fase, como ,por exemplo, a menor distância entre duas cristas ou dois vales --- o enunciado fornece que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80cm --- comprimento de onda=15 espaçosxcomprimento de cada espaço --- γ=15x0,8=12m --- esse

comprimento de onda γ=12m corresponde à distância que a onda percorre no intervalo de tempo de um período (T), que, por definição é o tempo que a onda demora a percorrer 1γ=12m com velocidade V=45/3,6=12,5m/s--- cálculo do período (T) --- V=ΔS/ΔS=γ/T --- 12,5=12/T --- T=12/12,5=0,96s --- o enunciado pede a frequência que representa quantas oscilações completas a onda efetua em cada unidade de tempo (período T) --- lembrando que a frequência é o inverso do período --- f=1/T=1/0,96=1,04Hz--- R- C

10- Densidade linear da corda:

m --- densidade linear de massa da corda (kg/m) --- mede a massa da corda por unidade de comprimento.

A velocidade de propagação da onda na corda é conhecida como equação de Taylor e sua expressão matemática é:

1^oharmônico ou freqüência (som) fundamental --- (dois nós e um fuso)

λ₁/2=L --- λ₁=2L --- V= λ₁f₁ --- f₁=V/λ₁ --- f₁=V/2L

T=144N --- μ=10^-2kg/m --- V=√(T/μ)=√(144/10^-2) --- V=120m/s

Primeiro harmônico --- f₁=V/2L=120/2.0,55 --- f₁=109,1Hz

R- E

11- Devido ao efeito Doppler, as cores do espectro eletromagnético de uma estrela aparecem

deslocadas para o vermelho, caso o astro observado esteja se afastando, ou deslocadas para o azul, no caso do astro estar se aproximando de nós.

Na astronomia, o efeito Doppler é utilizado para medir a velocidade relativa das estrelas e outros corpos celestes luminosos em relação à Terra. Essas medidas fizeram os cientistas concluírem que o universo está em expansão, pois a cor destes corpos celestes luminosos apresenta maior desvio para o vermelho o que indica que a distância entre eles e nós está aumentando.

R- B

12- ΔS=3,4x6600=22440m --- V= ΔS/Δt --- 340=22440/Δt --- Δt=22440/340=66s.

R- A

13- O efeito Doppler refere-se à variação da freqüência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo. Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O₁ da figura abaixo)..

No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor frequência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O₂ da figura acima) --- R- C.

14- Ruído em uma avenida com trânsito congestionado --- I=10^-3w/m² --- dado --- I_o=10^-12W/m² --- NS=10.log(I/I_o) --- NS=10.log(10^-3/10^-12) =10.log10⁹ --- NS/10=log10⁹ --- 10^NS/10=10⁹ --- NS/10=9 --- NS=90dB --- pela tabela fornecida esse valor corresponde a 4 horas de exposição --- R- A

15- 01. Correta --- Eco – fenômeno em que conseguimos ouvir nitidamente um som refletido por obstáculos refletores, uma ou mais vezes sucessivas. Nosso ouvido só consegue distinguir dois sons sucessivos num intervalo de tempo igual ou maior que 0,10 segundos.

Sendo a velocidade do som no ar de 340m/s, temos que V=ΔS/Δt --- 340=ΔS/0,1 --- ΔS=34m (ida e volta). Assim, uma pessoa consegue ouvir o eco de sua própria voz se estiver afastada do obstáculo refletor de, no mínimo, 17m.

Reverberação – ocorre quando o som direto e refletido se superpõe chegando juntos ao ouvido, o que ocorre quando a superfície refletora estiver a uma distância menor que 17m da fonte emissora. Os sons diminuem ou aumentam de intensidade (sofrendo reforço) e ficam indistintos.

02. Correta.

04. Correta --- ondas sonoras --- são ondas mecânicas (necessitam de um meio material para se propagar) longitudinais (a direção de vibração coincide com a direção de propagação). Não se propagam no vácuo.

São produzidas por qualquer movimento vibratório e expandem-se no espaço (três dimensões) por meio de compressões e rarefações, até chegarem aos nossos ouvidos, onde os tímpanos, por ressonância, são induzidos a vibrar com a mesma freqüência da fonte e nos causam a sensação fisiológica do som.

A faixa média de freqüências audíveis para um ouvido humano normal varia de 20Hz até 20.000Hz.

Como são ondas, estão sujeitas à todos os fenômenos ondulatórios.

08. Correta.

16. Falsa --- A maioria dos morcegos possui um sentido adicional, aliado aos cinco a que nós humanos estamos acostumados: a ecolocalização. Este sentido funciona basicamente da seguinte maneira: O morcego emite ondas ultra-sônicas, ou seja, com frequência muito alta, pelas narinas ou pela boca, dependendo da espécie. Essas ondas atingem obstáculos no ambiente e voltam na forma

de ecos com frequência menor. Esses ecos são percebidos pelo morcego. Com base no tempo em que os ecos demoraram a voltar, nas direcções de onde vieram e nas direções de onde nenhum eco veio, os morcegos sentem se há obstáculos no caminho, as distâncias, as formas e as velocidades relativas entre eles, no caso de insectos voadores que servem de alimento, por exemplo.
Por isso, esse sentido chama-se ecolocalização, ou seja, orientação por ecos, uma habilidade que eles partilham com os golfinhos e as baleias.

R- ( 01, 02, 04, 08)

16- Teoria:

V a velocidade do som, V_f a velocidade da fonte, V_o a velocidade do observador, f a freqüência real emitida pela fonte, a frequência aparente f_a percebida pelo observador será fornecida pela expressão:

Orientando a trajetória do observador para a fonte, os sinais de Vo e Vf serão positivos a favor dessa orientação e negativos contra essa orientação.

Fonte se aproximando da mulher --- f_a=1500(340 + 0)/(340 - 40)=1500.340/300 --- f_a=1700Hz.

Fonte se afastando da mulher --- f_a=1500(340 + 0)/(340 +40)=1500.340/380 --- f_a=1342,6Hz

Δf=1700 – 1342=358Hz.

R- C

Ondas sonoras

30- O som é uma onda mecânica (precisa de um meio material para se propagar) longitudinal (direção de propagação coincide com a direção de oscilação) --- R- D.

31- 01. Correta --- Velocidade do som --- maioria dos sons chega ao ouvido transmitida pelo ar, (meio de transmissão), que, quanto mais denso é melhor transmissor, pois as moléculas estão mais próximas transmitindo melhor a energia de umas para as outras. Por esse motivo, a velocidade do som nos sólidos é maior do que nos líquidos que por sua vez é maior que nos gases.

02. Falsa --- esse fenômeno chama-se ressonância (um corpo vibrante em contato com outro, faz com que o segundo vibre na mesma frequência do primeiro) --- já a interferência sonora, é o fenômeno que representa a superposição de duas ou mais ondas em um mesmo ponto --- esse acontecimento ocorre de acordo com o princípio da superposição de ondas, e pode ser classificado em interferência construtiva e interferência destrutiva.
• Interferência destrutiva – ocorre quando as ondas não tem a mesma fase e possui caráter de aniquilação.
• Interferência construtiva - ocorre quando as ondas tem a mesma fase e possui caráter de reforço, ou seja, há a formação de uma onda maior que as que deram origem.

04. Falsa --- quando uma onda passa de um meio para outro diferente do anterior a única grandeza que não varia é a frequência, que a mesma da fonte que a produziu.

08. Falsa --- as ondas conseguem contornar obstáculos e esse fenômeno chama-se difração.

16. Correta.

R- (01 + 16)=17.

Cordas vibrantes

26- Você pode determinar o comprimento de onda λ através da distância entre dois vales ou duas cristas consecutivas --- λ= 8cm --- a amplitude A é definida como sendo a distância vertical entre o

ponto médio e a crista (ou vale) ---A=3cm --- R- D.

27- Pelo enunciado V=12m/s --- λ=8cm (0,08m) --- V=λ.f --- 12=0,08.f --- f=150Hz --- R- E.

28- Pelo enunciado as cordas possuem o mesmo comprimento L e vibram do modo fundamental onde λ/2=L --- λ=2L, assim elas possuem o mesmo comprimento de onda --- λA = λB= λ --- pelo enunciado as densidades lineares das duas cordas também são iguais μA=μB=μ --- cálculo da tensão final (Tf) na corda A na situação posterior onde as frequências de A e B são iguais a f --- V= λf=2Lf --- tensão na corda --- V=√(Tf/μ) --- 2Lf = (Tf/μ) --- Tf/μ=4L2f2 --- Tf = 4L2f2μ (I) --- tensão inicial Ti na corda A onde o texto que afirma “aumentando-se lentamente a tensão na corda A” está querendo dizer que a frequência inicial de A (fi) é menor que a de B” ou seja x a menos “percebe-se x batimentos sonoros por segundo” --- fi=f – x --- de (I) --- Tf = 4L2f2μ --- Ti=4L2fi2μ --- Ti=4L(f – x)2μ (II).

Dividindo membro a membro (I) por (II) --- Tf/Ti = 4L2f2μ /4L(f – x)2μ = f2/(f – x)2 --- Tf/Ti = [f/(f – x)]2.

R- D.

29- A distância entre dois nós consecutivos vale meio comprimento de onda (γ/2) --- γ/2=0,5 --- γ=1,0m ---

--- γ=1,0m.

R- C.

30- Trata-se do terceiro harmônico de características:

3o harmônico --- ( quatro nós e três fusos)

3λ/2=L --- λ =2L/3 --- λ=2x6/3 --- λ=4m --- a onda oscila para cima e para baixo num intervalo de comprimento total 2A onde A é a sua amplitude --- A=0,5/2=0,25m --- R- D.

31- Cálculo da velocidade de propagação da onda na corda --- equação fundamental da ondulatória --- V=λf --- a frequência f é o inverso do período T --- f=1/0,05=20Hz --- V=0,2.20=4m/s --- considerando o moimento de propagação do pulso uniforme, ou seja, se desloca com velocidade constante de V=4m/s --- V=∆S/∆t --- 4=5/∆t --- ∆t=1,25s --- R- A.

Qualidades fisiológicas do som

27- Altura do som está relacionada com sua freqüência, ou seja, a altura (tom) é a qualidade do som que permite ao ouvido distinguir um som grave, de baixa frequência (dó), de um som agudo, de alta freqüência (ré sustenido) --- R- E.

28- Quem bronzeia são as radiações ultravioletas (UV) --- as lâmpadas incandescentes emitem apenas entre 0,4% a 2% de UV, pois seu espectro eletromagnético é formado principalmente por radiações infravermelha e luz visível que possuem freqüências menores que as das radiações ultravioleta.

R- B.

Efeito Doppler

25- Efeito Doppler --- refere-se à variação da frequência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.

Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior frequência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 da figura abaixo).

Observe que o motorista da ambulância não percebe nenhuma alteração no som emitido pela sirene, pois eles se movem juntos --- o efeito Doppler também é válido para a luz (onda eletromagnética transversal). Assim, a frequência da luz aumenta ( a cor da luz tende para o azul) quando a distância observador- fonte estiver diminuindo e diminui (a cor da luz tende para o vermelho) quando a distância observador-fonte estiver aumentando. A velocidade relativa observador-fonte é muito grande.

R- B.

26- Se denominarmos de V a velocidade do som, Vf a velocidade da fonte, Vo a velocidade do observador, f a freqüência real emitida pela fonte, a freqüência aparente fa percebida pelo observador será fornecida pela expressão:

Orientando a trajetória do observador para a fonte, os sinais de Vo e Vf serão positivos a favor dessa orientação e negativos contra essa orientação.

Exemplos:

No caso do exercício --- fonte se aproximando do observador parado --- fa=f.V(V- Vf) --- 1000=f.333/(333 – Vf) (I) --- fonte se afastando do observador parado --- fa=f.V/(V + Vf) --- 875=f.333(333 – Vf) (II) --- (I)/(II) --- 1000/875=333Vf/(333 – Vf)x(333 + Vf)/333Vf --- 333000 – 1000Vf=291375 + 875 --- Vf=41625/1875 --- Vf=22,2m/s --- R – A.

Tubos sonoros

25- Tubo aberto:

Tubo fechado:

Tubo aberto --- λa=2L --- 30=2L --- L=15cm --- tubo fechado --- λf=4L=4.15=60cm --- R- C.

Ondas estacionárias

18- A distância entre dois nós consecutivos vale meio comprimento de onda (γ/2) --- γ/2=0,5 --- γ=1,0m.

R- C.

19- Trata-se do terceiro harmônico de características:

3o harmônico --- ( quatro nós e três fusos)

3λ/2=L --- λ =2L/3 --- λ=2x6/3 --- λ=4m --- a onda oscila para cima e para baixo num intervalo de comprimento total 2A onde A é a sua amplitude --- A=0,5/2=0,25m --- R- D.

ONDAS

Conceitos e definições

21- A luz é uma onda eletromagnética (não precisa de meio material para se propagar) transversal (direção de propagação é perpendicular à direção de oscilação) e se propaga em todas as direções e sentidos (meio tridimensional) --- R- E

22- O som é uma onda mecânica (precisa de um meio material para se propagar) longitudinal (direção de propagação coincide com a direção de oscilação) --- R- D.

23- Cálculo da velocidade de propagação da onda na corda --- equação fundamental da ondulatória --- V=λf --- a frequência f é o inverso do período T --- f=1/0,05=20Hz --- V=0,2.20=4m/s --- considerando o moimento de propagação do pulso uniforme, ou seja, se desloca com velocidade constante de V=4m/s --- V=∆S/∆t --- 4=5/∆t --- ∆t=1,25s --- R- A.

24- A distância entre duas cristas sucessivas corresponde a um comprimento de onda, tal que

λ=(3/2) cm --- equação fundamental da ondulatória --- V=λ.f --- 13,5=(3/2).f --- f=27/3=9Hz --- R- D.

Equação da onda

45- Equação fundamental da ondulatória --- V=λ.f=220.7 --- V=1540m/s.

46- Ondas circulares (esféricas) – Quando a ponta da régua bate continua e periodicamente na superfície da água origina perturbações circulares (ondas circulares) que se movem na superfície da água, afastando-se do ponto onde as perturbações são geradas.

A frente de onda ou superfície de onda é o lugar geométrico de todos os pontos que estão em concordância de fase de vibração, como por exemplo, duas cristas ou dois vales.

O raio de onda é toda reta perpendicular às frentes de onda e que indicam a direção e o sentido de propagação dessas ondas.

O comprimento de onda (λ) é a distância entre duas frentes de onda consecutivas --- equação fundamental da

ondulatória --- a frequência (f) de qualquer ponto da onda é a mesma que a da fonte que a produziu --- a velocidade de propagação da onda depende do meio onde ela se propaga --- ondas do mesmo tipo e no mesmo meio tem a mesma velocidade.

Observe no exercício que, sendo o meio de propagação da onda (água) o mesmo nas duas situações a velocidade de propagação é a mesma --- na segunda situação a frequência da onda diminuiu (passou de duas para uma queda por segundo) e, pela equação V=λf (1=λf=constante), λ e f são inversamente proporcionais --- assim, se a frequência f diminui, o comprimento de onda λ (distância entre as cristas) deve aumentar (se tornar maior que 25cm) --- R- B.

Observação --- os valores fornecidos estão incorretos, pois, como V=λf=0,25.2=0,5m/s, valor diferente que o fornecido (V=1m/s).

Reflexão e refração de ondas

45- A tecnologia Wireless é uma forma de conexão entre dispositivos móveis ou fixos sem o uso de cabos. A rede sem fio transmite dados entre dois ou mais pontos, estejam eles próximos fisicamente ou não, e pode ser usada para o acesso Wi-Fi da Internet nos computadores, no Bluetooth dos celulares e até mesmo na transmissão de dados via satélite.

Como funciona a tecnologia Wireless

A transmissão de dados pode ser feita por radiação infravermelha, via satélite ou por meio de radiofrequências (radiações eletromagnéticas usadas, por exemplo, em telefones móveis e walkie-talkies). O funcionamento se dá por meio do Access Point (Ponto de Acesso), um aparelho que envia os dados na forma de ondas de rádio para serem captadas por antenas e transmitidas para todos os dispositivos conectados à rede.

R- C.

46- 01. Correta --- Velocidade do som --- maioria dos sons chega ao ouvido transmitida pelo ar, (meio de transmissão), que, quanto mais denso é melhor transmissor, pois as moléculas estão mais próximas transmitindo melhor a energia de umas para as outras. Por esse motivo, a velocidade do som nos sólidos é maior do que nos líquidos que por sua vez é maior que nos gases.

04. Falsa --- quando uma onda passa de um meio para outro diferente do anterior a única grandeza que não varia é a frequência, que a mesma da fonte que a produziu.

08. Falsa --- as ondas conseguem contornar obstáculos e esse fenômeno chama-se difração.

16. Correta.

R- (01 + 16)=17

Interferência de ondas

25-R- A.

26- A distância entre dois nós consecutivos vale meio comprimento de onda (γ/2) --- γ/2=0,5 --- γ=1,0m.

R- C.

27- Trata-se do terceiro harmônico de características:

3o harmônico --- ( quatro nós e três fusos)

3λ/2=L --- λ =2L/3 --- λ=2x6/3 --- λ=4m --- a onda oscila para cima e para baixo num intervalo de comprimento total 2A onde A é a sua amplitude --- A=0,5/2=0,25m --- R- D.

28- Construtivas --- cristas com cristas ou vales com vales --- destrutivas --- cristas com vales ou vice versa.

R- B.

Difração e dispersão

22- I. Correta --- A figura fornece o comprimento de onda que é de λ=12cm=12.10-2m ---

c=V=3.108m/s --- equação fundamental da ondulatória --- V=λf --- 3.108=12.10-2f --- f=3.108/12.10-2=0,25.1010=25.108=2500.106Hz --- f=2500MHz.

II. Falsa --- quando uma onda passa de um meio para outro diferente do anterior, a única grandeza que não varia é a frequência, que é sempre a mesma que a da fonte.

III. Correta --- ela sofre difração quando o comprimento de onda da onda tem dimensões próximas que as da fenda, o que é o caso.

R- A

23- * Polarizar uma onda significa transformar, através do polarizador, uma onda transversal não polarizada, que vibra em várias direções, numa onda polarizada, que vibra numa única direção.

* Somente ondas transversais, como a luz, podem ser polarizadas.

* O som, que é uma onda longitudinal, não pode ser polarizada.

* A luz, ao se refletir em placas de vidro ou poças de água sofre polarização. As duas fotos da figura foram tiradas da mesma cena.A foto da figura 1, abaixo, foi tirada com câmara sem filtro polaróide. . Assim, ela permite ver, além dos objetos dentro da vitrine, outros objetos que estão fora dela (como, por exemplo, os automóveis), que são vistos devido à luz proveniente destes refletida pelo vidro comum da vitrine. Na foto da figura 2, a luz refletida foi eliminada por um filtro polarizador colocado na frente da lente da câmera fotográfica.

Então ocorreu a eliminação dos reflexos e a luz refletida, que é polarizada, foi praticamente eliminada pelo polaróide.

* Como a luz refletida por superfícies polidas não metálicas é polarizada, os óculos escuros polarizados eliminam os reflexos para quem dirige em estradas molhadas ou para quem anda de barco em dias ensolarados.

* Os óculos de sol são exemplos de filtros polarizadores e reduzem a intensidade da radiação incidente.

R- B.

24- R- A.