Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

Um oscilador unidimensional descrito pela equação de movimento 𝑥̈ + 𝛾𝑥̇ + ${\omega }_0^2$ 𝑥 = 0 pode ter seu amortecimento definido como subcrítico, crítico ou supercrítico, dependendo da relação entre os valores de 𝜔₀ e 𝛾.

A partir dessa informação, avalie as seguintes afirmações.

I - No caso subcrítico, a oscilação é ligeiramente mais lenta do que 𝜔₀.

II - A condição de amortecimento crítico é dada quando 𝜔₀ = 𝛾.

III - O amortecimento crítico interrompe o movimento mais rapidamente do que o caso supercrítico.

IV - No caso supercrítico, o amortecimento prevalece sobre a oscilação e o movimento não é mais periódico.

Está correto apenas o que se afirma em

Uma lâmpada de vapor de sódio emite uma luz que incide sobre uma rede de difração com 12.000 linhas por centímetro.

Qual é o valor do ângulo de primeira ordem que uma linha amarela de comprimento de onda igual a 589 nm é vista no anteparo?

Ao incidir um feixe de raios X sobre um alvo de grafite, mediu-se a intensidade dos raios X espalhados como função do seu comprimento de onda, para vários ângulos de espalhamento. Vemos que, embora o feixe incidente consista essencialmente de um único comprimento de onda, os raios X espalhados têm máximos de intensidades em dois comprimentos de onda; um deles é o mesmo que o comprimento de onda incidente e o outro é maior.

Esse resultado experimental é conhecido como efeito

Muitas formas de segurança, atualmente, são utilizadas para evitar fraudes. Há aquelas que utilizam voz humana: ao falar uma palavra ou uma frase, o sistema é capaz de reconhecer a pessoa. Essa identificação é possível porque o som da voz humana apresenta uma qualidade, comum a esse tipo de onda, denominada

Durante uma aula de ciências, certo aluno amarra uma corda na maçaneta da porta da sala e produz ondas movimentando a corda para cima e para baixo. Em determinado momento, uma parte da corda tem o aspecto mostrado na figura a seguir. As ondas se propagam da esquerda para a direita, com velocidade V. Um ponto Q da corda foi assinalado na figura; observe:

Considerando a propagação da onda, a partir da posição representada na figura, é correto afirmar que o ponto Q:

Alguns sistemas de microscopia podem ser modelados por um poço de potencial unidimensional. Esse poço é descrito por um potencial V(x) = V₀ se x > 0 ou V(x) = 0 se x ≤ 0, onde V₀ é uma constante positiva. Sabe-se que, em x ≤ 0, o vetor de onda vale um terço do vetor de onda em x > 0 e ambos são reais. A razão entre a amplitude da onda quântica transmitida em x > 0 e a amplitude da onda quântica incidente em x ≤ 0 é dada por

Considere a função de onda: 𝛹(𝑥,𝑡𝑡) = 𝐴 𝑒^{−2𝛼|𝑥|} 𝑒^−𝑖𝜔, onde 𝐴, 𝛼 𝑒 𝜔 são constantes reais e positivas. A constante de normalização 𝐴 e o valor esperado de 𝑥² são respectivamente:

Se as duas ondas longitudinais e transversais partirem de um mesmo epicentro, a deformação em B ocorrerá antes da deformação em C.

A velocidade de propagação da onda 1 é superior a 0,3 m/s.

Em eventos esportivos, é comum que os espectadores realizem a coreografia da "ola". Os participantes erguem seus braços e os abaixam logo em seguida, em fileiras sucessivas, criando o efeito visual de uma onda. Os espectadores gritam juntos "ola" seguindo a propagação da onda. Assuma que a distância $D$ entre as cadeiras e o tempo $\tau$ de deslocamento de braço são constantes. Assuma que um participante só inicia o movimento da "ola" quando o participante na fileira ao lado o encerra.

A respeito da situação física descrita, são feitas as seguintes afirmações:

I. Se um estádio com 30.000 pessoas gritando resulta em um ruído sonoro de 90 dB, o ruído de 60.000 pessoas gritando é de aproximadamente 93 dB.

II. A onda resultante da coreografia é longitudinal.

III. A velocidade da onda é diretamente proporcional a $\tau$ e inversamente proporcional a $D$.

Sobre as afirmações I, II e III pode-se afirmar que

O atraso na chegada das ondas nos receptores mais distantes em relação à fonte é denominado de normal moveout (NMO).

Uma determinada sirene elétrica comercial para um sistema de detecção de incêndio tem para uma de suas opções de operação a seguinte descrição em termos técnicos - que envolvem tanto quantidades associadas ao som produzido quanto também de sua operação elétrica.

Analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) O comprimento de onda das ondas sonoras produzidas pela sirene característica da frequência mais aguda do sinal é de cerca de 28 cm.

( ) Nesse modo de operação, a potência elétrica consumida pela sirene varia entre 108 mW e 180 mW.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

Os astronautas da NASA chegaram ao planeta Marte e resolveram comprovar experimentalmente qual é o valor da aceleração da gravidade do planeta. Para isso eles pegaram uma corda e fixaram em uma das extremidades uma massa de 2,00 kg fazendo assim um pêndulo simples. Com isso, eles mediram o período do pêndulo para diversos comprimentos da corda e fizeram um gráfico do quadrado do período em função do comprimento.

T² versus L

A regressão linear do gráfico apresenta a seguinte equação:

T²=10,602L+0,000001

Considere que os dados experimentais são para pequenas oscilações e despreze eventuais erros nas medidas.

Qual é o valor da aceleração da gravidade, em m/s², medido pelos astronautas em Marte? (Dado: π=3,14)

Para n₂ > n₁, a velocidade da onda no meio 2 é maior que no meio 1.

Ondas sonoras movendo-se a 350 m/s difratam de uma caixa de autofalante por meio de uma abertura retangular (fenda) de 0,14m. Qual das alternativas a seguir fornece a frequência mais próxima em que o som desaparecerá em um ângulo de 45^o da normal da superfície do autofalante?

(Obs.: Considere sen 45^o = 0,70)

Um feixe de luz não polarizada passa por três filtros polarizadores. O ângulo entre o primeiro e o segundo filtro é de 45º. O ângulo entre o segundo e o terceiro filtro também é de 45º. A relação entre a intensidade do feixe de luz emergindo do terceiro filtro, I3, e a intensidade do feixe de luz incidente, Io, é:

A imagem precedente apresenta um modelo em que o canal auditivo se comporta como um tubo acústico com uma extremidade fechada. Com base nessas informações e acerca das leis que regem a natureza da propagação do som, assinale a opção correta, considerando os dados a seguir.

Dados: o comprimento (L) do canal auditivo humano varia de 1,5 cm a 3,43 cm e a velocidade do som é igual a 343 m/s.

A deformação da cerca mostrada na figura B é tipicamente de ondas sísmicas do tipo S.

Um sistema de movimento acoplado em uma dimensão composto de dois osciladores acoplados está ilustrado na figura a seguir. Cada oscilador está conectado a uma mola de constante elástica k e entre si via uma mola de constante elástica k₁₂. Conforme mostra a figura, as duas massas M estão ligadas entre si pela mola de acoplamento e por outras molas em posições fixas.

Então, podemos afirmar que suas autofrequências de oscilação ѡ₊ e ѡ₋ são escritas na forma

Um feixe de luz monocromática, com comprimento de onda de 500 nm, atinge uma grade de difração e produz a franja brilhante de quarta ordem em um ângulo de 30º. O número de fendas por centímetro dessa grade de difração é: