Questões Sobre Ondulatória - Física - 3º ano do ensino médio

Continua após a publicidade..

61) Considere um lago onde a velocidade de propagação dasondas na superfície não dependa do comprimento de onda, mas apenas da profundidade. Essa relação pode ser dada por v = √gd , onde g é a aceleração da gravidade e d é a profundidade. Duas regiões desse lago têm diferentes profundidades, como ilustrado na figura.

O fundo do lago é formado por extensas plataformas planas em dois níveis; um degrau separa uma região com 2,5 m de profundidade de outra com 10 m de profundidade. Uma onda plana, com comprimento de onda λ, forma-se na superfície da região rasa do lago e propaga-se para a direita, passando pelo desnível. Considerando que a onda em ambas as regiões possui mesma frequência, pode-se dizer que o comprimento de onda na região mais profunda é

A) λ/2.
B) 2λ.
C) λ.
D) 3λ/2.
E) 2λ/3.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra B

A frequência de uma onda não se altera durante a refração, desta forma, utilizando a fórmula v = λ . f, podemos isolar a frequência, f = v/λ e, então, igualar os valores de comprimento de onda e velocidade da região profunda (P) e da região rasa (R), assim:

\frac{v_{P}}{λ_{P}} = \frac{v_{R}}{λ_{R}}

λ_{P} = \frac{v_{P}}{v_{R}} λ_{R}

Da relação

v = \sqrt{g d}

obtêm-se,

λ_{F} = \frac{\sqrt{g d_{F}}}{g d_{R}} λ_{R}

λ_{F} = \sqrt{\frac{g . 10}{g . 1, 5}} λ = 2 λ

Resposta correta letra B.

Continua após a publicidade..

62) Um artista, para apresentar uma canção, toca (faz vibrar) a corda de um violão no ponto A com uma das mãos e com a outra tensiona, com o dedo, a mesma corda no ponto X. Depois disso, começa a percorrer essa corda da posição X até a posição Y, com o dedo ainda a tensionando, conforme a figura a seguir:

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto que descreve esse processo.
Verifica-se, nesse processo, que o som emitido fica mais ______, pois, ao ______ o comprimento da corda, ______ a frequência do som emitido.

A) grave – aumentar – diminui
B) grave – diminuir – aumenta
C) agudo – diminuir – aumenta
D) agudo – diminuir – diminui
E) agudo – aumentar – diminui

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra C

Ao diminuir o comprimento da corda de X para Y, o som emitido pelo violão se tornará mais agudo, pois a frequência da onda aumenta. Isso se deve ao pequeno comprimento tensionado da corda, que irá produzir maior vibração. Portanto, a resposta correta é a alternativa C.

63) Suponha que as ondas geradas pelo satélite geoestacionário possuam uma frequência constante de 1,0.108 Hz e demorem 1,1.10−1 s para percorrer a distância de 3,3.107 m entre o emissor e uma antena receptora. Com relação às ondas emitidas, considere as aﬁrmativas a seguir.

I. Sua velocidade é de 3,0.10⁸ m/s.

II. Sua velocidade é diretamente proporcional ao seu comprimento de onda.

III. Sua velocidade é inversamente proporcional à sua frequência.

IV. Seu comprimento de onda é de 3,0.10⁻³ m.

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.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra A

Modelos ondulatórios podem ser descritos da seguinte forma:

v = λ . f

Com:

v sendo a velocidade de propagação da onda no meio

λ sendo o comprimento da onda

f sendo a frequência de oscilação da onda

Nota-se da equação acima que a velocidade é diretamente proporcional à frequência.

Dos dados sabemos que a propagação da onda pode ser descrita em função da distancia percorrida e o tempo levado, logo:

v = d/t

v = 3,3 . 10⁷ / 1,1 . 10⁻¹

v = 3 . 10⁸ m/s

Substituindo o valor obtido de velocidade no modelo ondulatório temos:

v = λ . f

3 . 10⁸ = λ . 1,0 . 10⁸

λ = 3 m

Analisando a velocidade em relação ao comprimento de onda vemos que

v / λ = f

Ou seja, para a mesma frequência, aumentando a velocidade o comprimento de onda também deve aumentar, logo a velocidade é diretamente proporcional ao comprimento de onda. Com essas informações podemos dizer em relação as afirmativas

I-Correta

II-Correta

III-Errada

IV-Errada

Logo a resposta correta é a Letra A

Continua após a publicidade..

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

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

Suponha que a tsunami se desloca com velocidade de 250 m/s e com período de oscilação de 10 min. Sabendo que na região do arquipélago a profundidade das águas é grande e que a amplitude da onda é de 1 m, de maneira que um navio parado nessa região praticamente não perceberia sua passagem, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comprimento de onda associado a essa tsunami.

A) 250 m.
B) 1500 m.
C) 150 km.
D) 1500 km.
E) 2500 km.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra C

Para resolver esta questão vamos precisar utilizar duas fórmulas:

v =  λ*f e f = 1/T

Onde v é a velocidade da onda,  λ é o comprimento de onda, f é a frequência e T é o período.
Agora, vamos substituir f por 1/T na equação da esquerda.

v =  λ/T

Do enunciado, temos informações a respeito da velocidade (250 m/s) e do período (10 minutos ou 10*60 s), assim vamos isolar a variável que desconhecemos e é do nosso interesse, o comprimento de onda.
v*T =  λ = (250 m/s)(600 s) = 150000 m = 150 x 10³ m = 150 km

Alternativa c)

65) Independentemente da natureza de uma onda, sua propagação envolve, necessariamente:

A) movimento de matéria;
B) transporte de energia;
C) transformação de energia;
D) produção de energia;
E) transporte de energia e de matéria.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra B

Pela definição, uma onda, não importanto a natureza da mesma, é uma transportadora de energia. Logo, a opção B é a correta.

Continua após a publicidade..

66) Um aluno do curso de Cosméticos da FATEC trabalha em uma indústria farmacêutica fazendo aprimoramento de Filtros Solares Físicos e Químicos (FSF e FSQ, respectivamente). Para isso, ele estuda as radiações solares chamadas de UVA e UVB, montando um quadro esquemático.

Baseando-se nas informações apresentadas no quadro, é certo afirmar que

A) a radiação UVA possui menor comprimento de onda e produz os mesmos efeitos que a UVB.
B) as duas radiações não são igualmente penetrantes e não são refletidas por FSF.
C) as duas radiações penetram as mesmas camadas da pele e são absorvidas por FSQ.
D) a radiação UVA apresenta maior frequência e é mais penetrante que a UVB.
E) a radiação UVB apresenta maior frequência e menor comprimento de onda que a UVA.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra E

Antes de respondermos a questão, lembremos o que é o comprimento de onda. A forma mais simples de defini-lo é dizer que esta grandeza representa a distância entre valores repetidos sucessivos num padrão de onda. Um exemplo são os picos da onda, a distância entre dois picos sucessivos pode ser tomado como o comprimento de onda. Note que na imagem, os picos estão muito mais próximos para a radiação UVB, logo seu comprimento de onda é menor.

Com isso, a alternativa a) é falsa.

Sendo a radiação UVA e UVB radiação eletromagnética, a sua velocidade no vácuo é a mesma (300.000 km/h). Logo, usando a relação v = d*f, donde d é o comprimento de onda, v é a velocidade e f é a frequência. E vamos chamar de c a velocidade da luz (300.000 km/h). Temos que:
c = d_A*f_A
c = d_B*f_B
d_A*f_A = d_B*f_B => d_A/d_B = f_B/f_A

Com isso, temos que se d_B < d_A então f_B > f_A, do contra não teríamos a igualdade, e note que a proporção deve ser a mesma.

Logo, a frequência da radiação UVB é a maior, enquanto o seu comprimento de onda é o menor em comparação com a radiação UVA.

Alternativa E)

67) Ondas de ultra-som são geradas por cristais “oscilando” rapidamente em um campo elétrico alternativo e têm um alcance de frequência de mais de 20kHz. Durante o exame médico de ultra-sonografia, um transdutor emite as ondas de som e recebe o som que é refletido de volta. Dentro do corpo, elas atingem diferentes tipos de tecidos, ossos e outros tecidos mineralizados. As ondas de ultra-som retornam como um eco, e um computador utiliza estas informações, fornecidas pela reflexão do som, para gerar uma imagem bidimensional, em questão de segundos. Sendo a velocidade média do som em tecidos moles de 1 500 m/s, o maior comprimento de uma onda ultra-sônica nesses tecidos é, em mm, aproximadamente,

A) 75.
B) 60.
C) 45.
D) 30.
E) 15.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra A

Sabemos que a equação que nos descreve o comprimento de onda em função da velocidade e da frequência é a equação de ondas, dada por:

v = λ.f

Com os dados informados acima, podemos calcular então o comprimento de onda em mm do ultra som:

\begin{array}{l} 1500 = λ . 20 x 10^{3} \Rightarrow λ = \frac{1500}{20000} \\ λ = 0, 075 m \\ 1 m - 1000 m m \\ 0, 075 - X m m \\ X = 1000 x 0, 075 = 75 m m \end{array}

Portanto, o comprimento de onda do ultra som é de 75mm. Alternativa A.

Continua após a publicidade..

68) Uma pequena esfera suspensa por uma mola executa movimento harmônico simples na direção vertical. Sempre que o comprimento da mola é máximo, a esfera toca levemente a superfície de um líquido em um grande recipiente, gerando uma onda que se propaga com velocidade de 20,0 cm/s. Se a distância entre as cristas da onda for 5,0 cm, a freqüência de oscilação da esfera será

A) 0,5 Hz.
B) 1,0 Hz.
C) 2,0 Hz.
D) 2,5 Hz.
E) 4,0 Hz.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra E

O enunciado fornece o comprimento de onda λ = 5,0 cm, bem como a velocidade da onda v = 20,0 cm/s. Utilizando a relação fundamental da ondulatória v = λf, determinamos a frequência: f = v/λ = (20,0 cm/s)/(5,0 cm) = 4 Hz. Resposta correta letra E.

69) Duas lâmpadas, L1 e L2 estão presas no teto de uma sala fechada com paredes escuras que não refletem a luz. Nenhuma outra fonte de luz existe nessa sala. Inicialmente, apenas a lâmpada L1 está acesa. Nessas condições uma mesa intercepta a luz emitida por essa lâmpada. Consequentemente, uma região de sombra é formada entre os objetos A e B, tal como mostrado a seguir.

Assinale a alternativa que apresenta qual (ou quais) objeto (ou objetos) será (ou serão) iluminado (iluminados) se a lâmpada L₁ for apagada e a lâmpada L₂ for acesa.

A) Ambos os objetos serão iluminados.
B) Apenas o objeto A será iluminado.
C) Apenas o objeto B será iluminado.
D) Nenhum dos objetos será iluminado.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra C

Se a lâmpada L₁ for apagada e a lâmpada L₂ for acesa, o único objeto que será iluminado será o B. Pois o objeto A ficaria na região de sombra. Um desenho é muito útil para tal solução, pois ao se desenhar os raios retilíneos ficaria evidente que o objeto A não é atingido por eles.

Alternativa c)

Continua após a publicidade..

« Anterior 1 … 5 6 7