Questões Sobre Ondulatória - Física - 3º ano do ensino médio
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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.
![](https://bancoquestoes.com.br/wp-content/uploads/2024/04/Considere-um-lago-onde-a-velocidade-de-propagacao-0.jpg)
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.
FAZER COMENTÁRIO- E) 2λ/3.
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:Da relação obtêm-se,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.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.FAZER COMENTÁRIO- A) grave – aumentar – diminui
- B) grave – diminuir – aumenta
- C) agudo – diminuir – aumenta
- D) agudo – diminuir – diminui
- E) agudo – aumentar – diminui
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.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.
FAZER COMENTÁRIO- E) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
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 meioλ sendo o comprimento da ondaf 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/tv = 3,3 . 107 / 1,1 . 10−1v = 3 . 108 m/s
Substituindo o valor obtido de velocidade no modelo ondulatório temos:
v = λ . f3 . 108 = λ . 1,0 . 108λ = 3 mAnalisando a velocidade em relação ao comprimento de onda vemos quev / λ = fOu 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 afirmativasI-CorretaII-CorretaIII-ErradaIV-ErradaLogo a resposta correta é a Letra AContinua 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.FAZER COMENTÁRIO- A) 250 m.
- B) 1500 m.
- C) 150 km.
- D) 1500 km.
- E) 2500 km.
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;
FAZER COMENTÁRIO- E) transporte de energia e de matéria.
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 queFAZER COMENTÁRIO- 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.
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 = dA*fA
c = dB*fB
dA*fA = dB*fB => dA/dB = fB/fA
Com isso, temos que se dB < dA então fB > fA, 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.
FAZER COMENTÁRIO- E) 15.
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.fCom os dados informados acima, podemos calcular então o comprimento de onda em mm do ultra som: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.
FAZER COMENTÁRIO- E) 4,0 Hz.
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. « Anterior 1 … 5 6 769) 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.FAZER COMENTÁRIO- 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.
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.. - B) 1,0 Hz.
- B) 60.
- B) transporte de energia;
- B) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
- B) 2λ.