Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

A luz é uma onda eletromagnética composta por um campo elétrico e um campo magnético.

Se a força de tensão T sobre a corda vibrante sofrer uma variação dT muito pequena, a variação relativa de frequência df/f será a metade da variação relativa da força de tensão dT/T.

Para que uma onda sofra difração, o tamanho do obstáculo que ela atravessa deve ser superior ao seu comprimento de onda.

Em um parque construiu-se uma piscina de ondas. Na extremidade dessa piscina, uma grande barra se move tocando a água com uma frequência que pode ser ajustada pelo operador. Em um dado instante, a barra toca a água uma vez a cada 5 segundos, criando ondas cuja distância entre duas cristas consecutivas é de 50 cm.

Se a frequência for duplicada, as novas ondas terão comprimento de onda e velocidade de propagação na piscina, respectivamente, de:

Em um experimento realizado em um laboratório de física experimental para a determinação da função trabalho de certo metal, ilumina-se a superfície metálica com luz monocromática de diversos comprimentos de onda. Ao incidirmos fótons de comprimento λ, os elétrons ejetados tem energia cinética máxima de 1,8 eV. Quando a superfície é iluminada com luz de comprimento 25% menor que o original, os fotoelétrons têm energia cinética máxima de 2,8 eV. Adotando hc = 1240 nm eV se necessário, a função de trabalho W do metal e o comprimento de onda original λ são, respectivamente:

Conforme ilustrado na figura, uma fonte localizada na extremidade de um anteparo, que é reflexivo e tem a forma de uma semi-circunferência, emite raios luminosos de comprimento de onda constante, em fase, em todas as direções.

Observações:

• para cada ponto da semi-circunferência, considere apenas o efeito da interferência de uma única reflexão, como exemplificado na figura; e

• considere que, na reflexão, o raio luminoso sofra uma inversão de fase.

Sabendo que a razão entre o raio da semi-circunferência e o comprimento de onda é 30, o número N de máximos locais de interferência que serão observados no anteparo é tal que:

Uma corda homogênea está inicialmente em repouso na horizontal e tem sua extremidade esquerda presa em uma parede. Em dado instante, sua extremidade direita é posta para oscilar verticalmente e, dois segundos após o início das oscilações, o perfil da corda é o mostrado na figura.

A velocidade de propagação das ondas nessa corda é de

Dois alto falantes emitindo ondas sonoras idênticas, em fase uma com a outra, estão posicionados conforme a figura abaixo. Sabendo que a frequência e, portanto, O comprimento de onda das ondas emitidas podem variar, calcule a menor frequência emitida para a qual as ondas sonoras irão interferir destrutivamente no ponto À indicado na figura e assinale a opção correta.

Dado: V_som = 340 m/s

A velocidade de uma onda em uma corda é dada por: v = (F/μ)^1/2. Demonstre que o lado direito dessa equação tem unidade de velocidade, [v].

Considere que uma onda eletromagnética parta do vácuo e adentre a atmosfera terrestre. Nessa situação, a onda terá sua velocidade reduzida, mas não necessariamente sofrerá desvio em sua direção de propagação

Quando a corda estiver vibrando em seu harmônico fundamental, o comprimento de onda na corda será igual a 2·L.

Se a densidade linear da corda vibrante fosse maior, o som produzido pela corda seria mais agudo.

No estudo das ondas estacionárias, o princípio da superposição depende da linearidade da equação de onda e da propriedade correspondente da combinação linear de suas soluções.

A figura acima representa uma onda que se propaga a 300 m/s. Com esse dado e com as informações fornecidas na figura, é correto determinar a frequência da onda como sendo de

Na viatura de bombeiros abordada no texto 1A3-II, as ondas de som emitidas pela sirene

Os comprimentos de onda dos raios ultravioletas que atingem a superfície terrestre variam entre 315 nm e 400 nm. Sabe-se que a velocidade de propagação dessas ondas eletromagnéticas equivale a 3,0 × 10⁸ m/s.

.

O intervalo de frequência das ondas que atingem a superfície terrestre corresponde, em hertz, aproximadamente a:

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir e assinale a alternativa com a sequência correta.

( ) As ondas sonoras são ondas mecânicas que necessitam de um meio material para se propagar.

( ) Ondas longitudinais mecânicas também são chamadas de ondas de compressão.

( ) As ondas transversais são aquelas que se propagam na mesma direção que o estímulo que as produz.

( ) A luz é um exemplo de onda longitudinal que não depende de um meio material para se propagar.

Os diversos tipos de ondas eletromagnéticas recebem diferentes nomes e formam um conjunto denominado espectro eletromagnético. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que descreve corretamente os conceitos da Física envolvidos na classificação do espectro.

Considere duas fontes pontuais, F₁ e F₂, coerentes, separadas por uma certa distância, que emitem ondas periódicas harmônicas de frequência f = 340 Hz em um meio bidimensional, homogêneo e isotrópico. Um sensor de interferência é colocado em um ponto P, que se encontra sobre a mesma mediatriz que o ponto O, pertencente ao segmento que une as fontes F₁ e F₂, como representa a figura seguinte.

No ponto P, o sensor registra uma interferência construtiva. Posteriormente, este sensor é movido para o ponto O ao longo do segmento $\overline{OP}$ e deslocado para o ponto C, distante 4,25 m da fonte F₁. Nesse ponto C, o sensor se posiciona na segunda linha nodal da estrutura de interferência produzida pelas fontes.

Reposicionando o sensor para o ponto Q, distante 0,50 m do ponto C, obtém-se a primeira linha nodal. Nessas condições, a distância x, em metro, entre o ponto Q e o segundo máximo secundário, localizado no ponto R, é igual a

Tendo como referência o texto 1A3-II, assinale a opção em que o gráfico mostrado representa adequadamente a frequência f₀ do som capturado pelo sensor disposto em B, em relação à posição x da viatura.