Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

Uma das extremidades de um fio é presa a um dos ramos de uma diapasão eletricamente excitado com uma frequência igual a 125 Hz. A outra extremidade passa por uma polia e suporta um objeto com massa igual a 2,0 kg. A densidade Linear do fio é igual a 50g/m. Considere a constante da aceleração da gravidade como sendo g = 10 m/s². Sendo assim, a velocidade de propagação de uma onda transversal na corda e o seu comprimento de onda são , respectivamente,

Uma situação muito comum que ocorre quando há captação de sinais de rádio é a presença de interferência no sinal recebido.

Uma estação de rádio com frequência 1500kHz opera com duas antenas idênticas, com dipolos verticais que oscilam em fase, separados por uma distância de 200 m, conforme figura 11:

Para distâncias maiores do que 200 m, em que direções ($\theta$), em relação o eixo central y, a intensidade da radiação transmitida torna-se máxima?

Uma boia no oceano oscila verticalmente devido à passagem de ondas periódicas de 20 metros de comprimento e frequência de 0,5 Hz. Um barco se aproxima da boia em linha reta com velocidade constante de 10 m/s, movendo-se na direção oposta à propagação das ondas. Com base no exposto, determine a frequência das ondas que atingem o barco e assinale a alternativa correta.

A faixa espectral do visível que melhor diferencia gramados naturais de gramados sintéticos em estádios de futebol é entre 0,5 mm a 0,6 mm.

Duas ondas harmônicas unidimensionais se propagam ao longo do eixo x no sentido positivo, com a mesma amplitude, frequência e número de onda. As equações que descrevem essas ondas são:

y₁ (x, t) = 3sen(4x-6t) e y₂ (x, t) = 3sen(4x-6t+π/3)

A expressão da onda resultante devido à interferência dessas duas ondas é:

Primeiramente, buscou obter informações sobre os conceitos prévios dos estudantes nesta temática e fez um questionário com a seguinte pergunta: "Muitos aparelhos eletrodomésticos fazem uso de algum tipo de radiação. Escreva tipos de radiação que você conhece, que são utilizadas no funcionamento de algum eletrodoméstico". As respostas dos estudantes foram tabeladas da seguinte forma pelo professor:

Considerando-se os dados coletados, o professor planejou sua abordagem inicial dentro desta temática com as seguintes proposições:

I- Apresentar as nomenclaturas dos diferentes tipos de radiação existentes a partir da sua relação com o cotidiano dos estudantes.

II- Promover a aprendizagem significativa ao relacionar o conteúdo ensinado com os conhecimentos prévios dos estudantes.

III- Incentivar a pesquisa científica dos conteúdos apresentados sobre temas de interesse tecnológicos, sociais e ambientais.

A partir dos dados apresentados na tabela, tendo em vista a intenção do professor de trabalhar dentro de uma abordagem envolvendo CTSA, assinale a opção correta sobre as proposições feitas pelo professor para sua abordagem inicial.

Em relação às ondas mecânicas, assinale a alternativa correta.

A frequência de uma onda está diretamente relacionada à:

No ar, a atenuação viscosa de ondas sonoras é tipicamente menor para ondas de maior frequência; por isso, sinais sonoros de urgência utilizam sons agudos.

A tonalidade de cinza em imagens ópticas adquiridas em solos agrícolas arados e secos geralmente é mais escura que aquelas correspondentes a solos secos e sem aração.

As ondas eletromagnéticas, como a luz visível, as ondas de rádio e os raios X, possuem diversas características interessantes, dentre elas a velocidade com que se propagam. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo.

As ondas sonoras propagam-se em meios materiais (sólidos, líquidos ou gases) e são tridimensionais, ou seja, se propagam em todas as direções. Essas ondas são classificadas como:

Cada parte do corpo humano vibra em uma frequência característica. Quando uma vibração proveniente do meio externo com uma frequência igual ou semelhante atinge essa determinada parte, ocorre o fenômeno da ressonância ou amplificação da vibração. Esse fenômeno pode vir a desencadear diversos tipos de doenças ao operador. Sobre os principais efeitos danosos à saúde relacionados à exposição à vibração, assinale V, se verdadeiros, ou F, se falsos.

( ) Aumento considerável de complicações como labirintite.

( ) Diminuição da frequência do batimento cardíaco.

( ) Falta de concentração.

( ) Apresentação de distúrbios visuais como visão turva.

( ) Efeitos no sistema gastrointestinal como enjoos, gastrites e até ulcerações.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Em relação às propriedades das ondas eletromagnéticas, assinale a alternativa INCORRETA:

Assinale a alternativa que completa corretamente a frase a seguir:

“O ouvido humano é capaz de perceber sons em uma faixa de frequências que varia de _______ a ________. Sons com frequências inferiores a esse intervalo são denominados _____________, enquanto aqueles que ultrapassam o limite superior da audição humana são conhecidos como _______________."

A equação de Schrödinger, descrita por governa o comportamento de qualquer função de onda, representando as possibilidades para um sistema com uma energia potencial determinada. Os sistemas físicos mais comuns analisados incluem o potencial degrau, o poço de potencial e a barreira de potencial. Relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando o exemplo físico de cada sistema à forma gráfica correspondente da densidade de probabilidade para a solução independente do tempo da equação de Schrödinger. Considere que um potencial 𝑉₀ se estende de 𝑥 = 0 a 𝑥 = 𝑎 (quando 𝑎 é mostrado) ou 𝑥 > 𝑎 (quando 𝑎 não está representado).

Coluna 1

1. Espalhamento de elétrons por átomos negativamente ionizados.

2. Elétron de condução próximo à superfície de um metal.

3. Nêutron tentando escapar do núcleo.

4. Nêutron em um estado ligado ao núcleo.

Coluna 2

( )

( )

( )

( )

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

A evolução da física quântica revolucionou o entendimento da matéria e da energia. Aplicando o princípio da dualidade onda-partícula, como o comportamento dual da luz pode ser explicado ao considerar a natureza corpuscular em interações fotoelétricas e sua natureza ondulatória em interferência? Explique como esse princípio impacta a compreensão de fenômenos cotidianos, como o funcionamento de painéis solares.

Durante um voo, o piloto do avião detecta uma perturbação na forma de uma onda. Ele observa em seu equipamento que a onda gerada por um motor possui uma frequência de 7200 rpm. O gerador dessa onda transversal observada, tem uma representação gráfica conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que indica respectivamente o comprimento de onda (λ) em cm, a amplitude (A), em mm, e a velocidade de propagação (v), em cm/s, dessa onda.

Observe a figura abaixo:

Fonte: Fernando Gewandsnadjer. Ciências − matéria e energia, 9. São Paulo: Editora ática, 2016.

Considerando que a frequência da onda produzida é o número de oscilações completas que cada ponto realiza por unidade de tempo. No caso da corda, ela depende da rapidez do movimento que você faz com a mão: quanto mais rápido o movimento, maior a frequência de vibração da corda.

Diante disso, é possível afirmar que:

Dois músicos tocam simultaneamente notas muito próximas em frequência, e o público percebe um som pulsante, ora mais forte, ora mais fraco, embora os instrumentos mantenham intensidade constante. Com base nos fundamentos das ondas sonoras, o fenômeno descrito é denominado: