Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor?

Uma das extremidades de um fio passa por uma polia e suporta um objeto de 10,0 kg de massa. A outra extremidade é presa a um aparelho que imprime uma frequência de 100 Hz. A densidade linear do fio é igual a 0,0064 kg/m. Suponha que a onda transversal no fio tenha a mesma frequência imposta pelo aparelho e que a massa do fio é muito menor que a massa do objeto suportado. Considerando estas condições iniciais, é correto afirmar que:

A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora é definida como

Uma oscilação deixa de ser um movimento harmônico simples sempre que sofre a ação de uma força externa, seja esta contra ou a favor do movimento, gerando oscilações amortecidas ou forçadas, respectivamente. Quanto à teoria física do movimento oscilatório sob influência de forças externas, assinale a alternativa correta.

Para se deslocar os 40 cm que separam dois nós consecutivos uma onda mecânica gasta 0,02 s. Sobre essa onda é correto afirmar que

A compreensão e o domínio das ondas eletromagnéticas, previstas pela teoria de Maxwell, estabelecida na segunda metade do século XIX, revolucionaram a tecnologia e os meios de comunicação.

Considere uma onda eletromagnética se propagando no vácuo. Suponha que o campo elétrico dessa onda seja dado, utilizando-se um sistema cartesiano de coordenadas, pela expressão

$\overrightarrow{E}=E_0\overrightarrow{i}\cos \left(Kz-\omega t\right)+E_0\overrightarrow{j}\cos \left(Kz-\omega t\right)$,

onde E₀ , ω e K são constantes positivas, com ω = Kc, sendo c a velocidade da luz no vácuo e $\overrightarrow{i},\overrightarrow{j}e\overrightarrow{k}$ , os vetores unitários da base cartesiana.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A amplitude do campo elétrico dessa onda é E₀ $\sqrt{2}$ .

( ) Essa onda se propaga tanto na direção de $\overrightarrow{i}$ quanto na direção de $\overrightarrow{j}$.

( ) Essa onda está circularmente polarizada.

As afirmativas são, respectivamente,

Uma corda de comprimento 100,0 cm e massa 5,0 gramas é submetida a uma força de tensão de 800,0 N. Ao ser tocada, ela oscila em sua frequência fundamental. A frequência produzida é transmitida ao ar, meio ao redor da corda oscilante. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda da onda quando já se propagando no ar é

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale:

Uma onda eletromagnética plana no vácuo tem um campo elétrico máximo de 3,6 x 10^-4 V/m. Logo, a amplitude máxima do campo magnético será de (considere a velocidade da luz no vácuo igual 3 x 10⁸ m/s):

Para determinar a profundidade de um poço de petróleo, um cientista emitiu com uma fonte, na abertura do poço, ondas sonoras de frequência 220 Hz. Sabendo-se que o comprimento de onda, durante o percurso, é de 1,5 m e que o cientista recebe como resposta um eco após 8 s, a profundidade do poço é:

Considere que uma determinada emissora de rádio transmite na frequência de 6,1 MHz e que a velocidade da luz no ar é 3,0·10⁸ m/s. Para sintonizar essa emissora, necessita-se de um receptor de ondas curtas que opere na faixa de:

O processo básico para gravação de um holograma em um meio material requer a interação de ondas esféricas espalhadas pelo objeto com ondas planas oriundas de uma fonte coerente. Uma vez registrado o holograma, sua visualização exige um procedimento chamado de processo de reconstrução que envolve essencialmente o fenômeno de

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

No verão de 1940, o mundo da engenharia ficou estarrecido com a ruptura da ponte que ligava a cidade de Tacoma à península de Gig Harbor, no estado de Washington, nos Estados Unidos da América. A ponte, oficialmente chamada de Tacoma Narrows, era conhecida como Galloping Gertie (Gertie Galopante) por conta da respectiva instabilidade estrutural, ocasionada por ventos com velocidades a partir de 7 km/h. Até hoje, as razões do colapso são motivo de discussões acaloradas em rodas de estudiosos do assunto.

O estudo do efeito fotoelétrico, realizado por Einstein em 1905, foi um dos pilares da nova física que estava surgindo, a física quântica. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons, que ocorre quando a luz incide em uma superfície. No modelo de Einstein, um fóton da luz incidente fornece toda a respectiva energia para um único elétron no metal. Dessa maneira, a absorção de energia pelos elétrons é feita em pacotes, de forma quantizada.

A figura abaixo representa duas cordas, 1 e 2, de mesmo comprimento e densidades lineares μ₁ e μ₂ presas, por uma de suas extremidades, em pontos diferentes, a uma parede. Uma barra é presa às outras extremidades das cordas. Essa barra, por sua vez, encontra-se presa a uma corda, de massa e densidade linear desprezíveis, que passa por uma roldana fixa e na qual se encontra pendurado um corpo de massa M.

Sabendo-se que as densidades lineares das duas cordas estão relacionadas por μ₁ = 2μ₂, a razão entre as velocidades dos pulsos transversais que se propagam nas duas cordas é dada por

Uma corda de violão de comprimento L produz ao ser tocada um som cuja frequência é 330 Hz. Diminuindo em um terço o comprimento da parte vibrante, o novo som produzido ao se tocar essa corda de acordo com a tabela corresponde à nota:

Uma aluna classifica diversos tipos de ondas como transversais ou longitudinais e como mecânicas ou eletromagnéticas.

Sobre o estudo de ondas, é CORRETO afirmar que:

A figura representa uma onda estacionária, obtida em uma corda. A velocidade da onda na corda é 48,0m/s.

A frequência da fonte é igual a