Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

Analise a figura abaixo, que representa a configuração de um experimento para produzir ondas estacionárias em um laboratório didático com gerador de áudio.

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Considere que, no início da aula, o professor tenha deixado seus bolsistas de iniciação científica, Eduarda, Ricardo, Ana e Francisco, livres para utilizarem as possibilidades do experimento, mas com uma situação-problema a ser resolvida. Nessa situação-problema, os alunos deveriam encontrar quais grandezas seriam importantes para obter ondas estacionárias a partir de uma frequência específica de 450 Hz no gerador de áudio.

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Quem encontrou, corretamente, as grandezas necessárias e os valores aproximados utilizados para visualizar a onda estacionária no experimento, representando a frequência fundamental, foi

No experimento de Young para interferência luminosa, luz monocromática de um LASER incide em uma rede de difração, produzindo pontos de interferência num anteparo. A figura a seguir mostra um ponto (P) do anteparo, onde se podem observar a interferência de duas ondas e a diferença de caminho (Δ) entre elas.

[Dados: Constante de rede d = 0,030 mm; D = 50 cm; Y = 27 mm].

Neste caso, a cor e o comprimento de onda da luz utilizada no experimento estão retratados na alternativa

Com um certo material, cujas camadas atômicas interdistam de uma distancia d, interage um feixe de radiação que é detectado em um ângulo θ conforme a figura. Tal experimento é realizado em duas situações: (I) o feixe é de raios X monocromáticos, com sua intensidade de radiação medida por um detector, resultando numa distribuição de intensidade em função de θ, com valor máximo para θ = α, e (II) o feixe é composto por elétrons monoenergéticos, com a contagem do número de elétrons por segundo para cada ângulo medido, resultando no seu valor máximo para θ = β. Assinale a opção com possíveis mudanças que implicam a alteração simultânea dos ângulos α e β medidos.

Uma onda propagando-se em um meio material passa a propagar-se em outro meio cuja velocidade de propagação é maior do que a do meio anterior. Nesse caso, a onda, no novo meio tem

A velocidade do som no ar é de aproximadamente 340 m/s. Se o ser humano é capaz de ouvir sons de 20 a 20000 Hz, qual o maior comprimento de onda, em metros, audível para uma pessoa com audição perfeita?

Um terremoto de magnitude 7,1 graus na escala Richter no México deixou ontem pelo menos 147 mortos e derrubou dezenas de prédios. A tragédia ocorreu 12 dias depois de um tremor de 8,2 graus matar 98 pessoas na costa sul do país.

(O Estado de S.Paulo. 20.09.2017)

Magnitude é uma medida quantitativa do tamanho do terremoto e está relacionada com a energia sísmica liberada no foco e também com a amplitude das ondas registradas pelos sismógrafos. Usando a fórmula descrita por Richter e Gutenberg em 1935 para relacionar magnitude e energia, logE = 11,8 + 1,5M, em que E = energia liberada em ergs e M = magnitude do terreno, é correto afirmar que a relação entre a energia liberada pelo primeiro terremoto (E₁) e a liberada pelo segundo terremoto (E₂) é dada corretamente por

Considere uma corda pendurada no teto de uma sala. O intervalo de tempo para um pulso ondulatório percorrer toda a corda é dado por:

Dados:

• comprimento da corda : L;

• densidade linear da corda: $\mu$ ; e

• aceleração da gravidade: g.

Analise a figura abaixo.

A figura acima ilustra quatro fontes sonoras pontuais (F₁, F₂, F₃, e F₄), isotrópicas, uniformemente espaçadas de d = 0,2 m, ao longo do eixo x. Um ponto P também é mostrado sobre o eixo x. As fontes estão em fase e emitem ondas sonoras na frequência de 825 Hz, com mesma amplitude A e mesma velocidade de propagação, 330 m/s. Suponha que, quando as ondas se propagam até P, suas amplitudes se mantêm praticamente constantes. Sendo assim a amplitude da onda resultante no ponto P é

Um técnico de laboratório de física possui uma lâmpada monocromática de comprimento de onda desconhecido. Para remediar isso, ele monta um experimento com fendas para obter um padrão de interferência. Neste experimento, a fonte de luz está sendo colocada antes de uma fenda vertical chamada de F₀. Depois dessa fenda encontram-se duas fendas, F₁ e F₂ respectivamente, separadas por uma distância d = 2mm. Elas se encontram a igual distância da fenda F₀, de tal forma que podemos dizer que qualquer onda luminosa que sai das fendas F₁ e F₂ está em fase. O anteparo é colocado a uma distância R = 1m das fendas F₁ e F₂. A figura a seguir mostra a montagem experimental usada.

O técnico de laboratório mediu 3 franjas de brilhantes de cada lado da franja central, compreendidas numa distância de 1 mm partir do centro. Ele deduziu que o comprimento de onda da luz é aproximadamente:

Quatro corpos pontuais, cada qual de massa m, atraem-se mutuamente devido à interação gravitacional. Tais corpos encontram-se nos vértices de um quadrado de lado L girando em torno do seu centro com velocidade angular constante. Sendo G a constante de gravitação universal, o período dessa rotação é dado por

Uma orquestra é formada por instrumentos musicais de várias categorias. Entre os instrumentos de sopro, temos a flauta, que é, essencialmente, um tubo sonoro aberto nas duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a velocidade do som no local vale v_som = 340 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor frequência (chamada de frequência fundamental) que essa flauta pode produzir.

Em um tanque, de profundidade constante e preenchido com água, um estudante bate uma régua, em uma de suas extremidades, uma vez a cada 2,0 segundos. Ao atingir a extremidade oposta do tanque de 60,0 cm, nota-se que o tanque possui 7 cristas, cuja distância total entre elas é o comprimento do tanque.

Nessas condições ,é possível concluir que o comprimento de onda e a velocidade da onda nesse meio são de, respectivamente:

Dentre as alternativas a seguir, é correto afirmar que uma onda sonora:

O trombone de Quincke é um dispositivo experimental utilizado para demonstrar o fenômeno da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite ondas sonoras de determinada frequência na entrada do dispositivo. Essas ondas se dividem pelos dois caminhos (ADC e AEC) e se encontram no ponto C, a saída do dispositivo, onde se posiciona um detector. O trajeto ADC pode ser aumentado pelo deslocamento dessa parte do dispositivo. Com o trajeto ADC igual ao AEC, capta-se um som muito intenso na saída. Entretanto, aumentando-se gradativamente o trajeto ADC, até que ele fique como mostrado na figura, a intensidade do som na saída fica praticamente nula. Desta forma, conhecida a velocidade do som no interior do tubo (320 m/s), é possível determinar o valor da frequência do som produzido pela fonte.

O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é

O som é produzido por corpos quando colocados em vibração. Essa vibração se transfere no ar de molécula a molécula até alcançar nossos ouvidos. Tem-se uma característica sonora que permite distinguir sons de mesma frequência e mesma intensidade, desde que as ondas sonoras correspondentes a esses sons sejam diferentes. Dois aparelhos musicais, violão e violino, por exemplo, podem emitir sons com a mesma frequência, porém as ondas sonoras possuem formas diferentes. Esta característica refere-se ao(à):

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa um pulso P que se propaga em uma corda I, de densidade linear μ_I, em direção a uma corda II, de densidade linear μ_II. O ponto Q é o ponto de junção das duas cordas. Sabendo que μ_I > μ_II, o perfil da corda logo após a passagem do pulso P pela junção Q é melhor representado por

Duas ondas se propagam simultaneamente na mesma corda esticada:

y₁ (x,t) = (4,00mm).sen(2πx – 400πt)

y₂ (x,t) = (3,00mm).sen(2πx – 400πt + 0,5π)

Escreva a equação da onda resultante da superposição dessas duas ondas.

Obs.: considere sen(0,3π) = cos(0,2π) = 0,8; cos(0,3π) = sen(0,2π) = 0,6.

A figura a seguir mostra uma corda de comprimento L e densidade µ, vibrando de forma estacionária sob tensão F e frequência constante de um vibrador eletromecânico. Em determinado momento, a tração na corda é quadruplicada. Considerando-se que a amplitude da onda estacionária não sofre alteração, a nova onda estacionária formada corresponde à alternativa: