Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

Um emissor E₁ de ondas sonoras situa-se na origem de um sistema de coordenadas e um emissor E₂, num ponto do seu eixo y, emitindo ambos o mesmo sinal de áudio senoidal de comprimento de onda λ, na frequência de 34 kHz. Mediante um receptor R situado num ponto do eixo x a 40 cm de E₁, observa-se a interferência construtiva resultante da superposição das ondas produzidas por E₁ e E₂. É igual a λ a diferença entre as respectivas distâncias de E₂ e E₁ até R. Variando a posição de E₂ ao longo de y, essa diferença chega a 10λ. As distâncias (em centímetros) entre E₁ e E₂ nos dois casos são

Ondas estacionárias formam-se a partir da superposição de duas ondas idênticas viajando com sentidos opostos e confinadas no espaço, por exemplo, uma corda com as extremidades fixas apresenta um padrão de vibração estacionário. A equação que representa uma onda estacionária é dada por

𝑦(𝑥, 𝑡) = (2A sen 𝑘𝑥) cos𝜔𝑡

onde A é a amplitude, 𝑘 é o número de onda e 𝜔 é a frequência angular. Dessa equação, a grandeza 𝜔/𝑘 representa:

As ondas hertzianas são divididas em oito faixas de frequência. Cada uma dessas faixas tem uma aplicação nas comunicações ou nos sistemas de navegação.

Nesse contexto, a faixa de 30 MHz a 300 MHz é identificada pela sigla

Um grupo de estudantes de engenharia resolve aplicar um experimento clássico de difração para controle de qualidade de fios condutores muito finos. Eles pretendem utilizar o aparato esquematizado na figura para medir o diâmetro dos fios condutores produzidos via difração. Sabe-se que o diâmetro do fio, d, o comprimento de onda do Laser utilizado é$\lambda$, e o ângulo $\theta$ entre cada mínimo e o máximo central é:

$d.sen\theta =m\lambda$ (m = ...., -2,-1, +1, +2, ....).

Sendo L a distância entre o anteparo e o fio, e X a posição do mínimo de 3ª ordem, é CORRETO afirmar que a expressão para o diâmetro do fio é:

Em um experimento de interferência entre dois feixes laser foi verificado, em um determinado ponto, que a diferença de caminho entre eles media L. Qual é a expressão que relaciona a diferença de fase φ com a diferença de caminho L, considerando que o comprimento de onda do laser é λ?

Uma sirene de ambulância emite uma onda senoidal com frequência de 360 Hz. Um motorista persegue a ambulância com uma velocidade de 20 m/s em relação ao ar. Se a ambulância se afasta do motorista com uma velocidade de 60 m/s em relação ao ar, com que frequência o motorista escuta a sirene? (Considere o motorista e a ambulância em movimento na mesma linha, e a velocidade do som de 340 m/s)

Uma ambulância A em movimento retílineo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante f_A. O desenho ilustra as frentes de onda do som emitido pela ambulância. O observador possui um detector que consegue registrar, no esboço de um gráfico, a frequência da onda sonora detectada em função do tempo f_O(t), antes e depois da passagem da ambulância por ele.

Qual esboço gráfico representa a frequência f_O(t) detectada pelo observador?

Considere um sistema cartesiano fixo xyz. Uma onda eletromagnética plana de frequência f que se propaga no vácuo tem se u vetor campo magnético descrito pela função vetorial $\overrightarrow{B}$(z, t) = B_msen(kz + wt) [cos(15°) $\hat{i}$ + sen(15º)$\hat{j}$] . Suponha que a onda incida sobre uma lente polarizadora cuja direção de polarização é a do eixo y. Sendo e a velocidade de propagação da luz no vácuo, qual a função que descreve o vetor de Poynting, $\overrightarrow{S}$(z, t), da onda que emerge da lente polarizadora?

Em uma região do espaço onde as forças gravitacionais podem ser desprezadas, duas esferas, A e B, são aceleradas devido à incidência de uma onda eletromagnética plana. A esfera A, de raio r e de superfície totalmente refletora, possui uma densidade volumétrica de massa constante 2$\rho$, e a esfera B, de raio 3r e de superfície totalmente absorvente, possui densidade volumétrica de massa constante igual a $\rho$. Qual a razão entre o módulo das acelerações, a_A/a_B, das esferas?

Com relação às ondas sonoras, analise as afirmativas abaixo.

I - A intensidade de uma onda sonora é diretamente proporcional ao quadrado de sua amplitude.

II - Se a energia mecânica de urna onda sonora é conservada enquanto ela se espalha a partir de uma fonte pontual, então a intensidade da onda é constante.

III - Uma fonte sonora pontual e isotrópica é aquela que emite som com a mesma intensidade em todas as direções.

Assinale a opção correta.

Polarizar uma onda luminosa significa conseguir obter vibrações do vetor campo elétrico numa única direção. Isso pode ser conseguido com uma folha de plástico chamada polarizador, contendo uma longa cadeia de macromoléculas orientadas numa única direção que forma o eixo óptico.

Okuno, Caldas e Chow. 1986, p. 265 (com adaptações).

Com relação à polarização da luz, assinale a alternativa correta.

Um sensor ultrassônico é instalado em uma linha de envasamento de óleo, onde a velocidade do som no ambiente é igual a 344 m/s, e colocado a 50 cm do objeto que se deseja verificar.

A frequência, em Hz, do sensor é igual a

Um policial está de plantão na Lagoa Feia em Formosa (GO). Ele observa o movimento de um barco ancorado e nota que o barco oscila, para cima e para baixo, 60 vezes em um minuto. Com a ajuda de um colega de turno, o policial consegue estimar o comprimento de onda das ondas que oscilam o barco. O valor estimado é de aproximadamente 4 m. Com esses resultados, ele consegue calcular a velocidade de propagação da onda.

Considerando essas informações, assinale a alternativa que apresenta o valor, em metros por segundo, dessa velocidade.

Na atmosfera, o som se propaga a partir de uma fonte irradiando em todas as direções, sendo que sua intensidade é reduzida proporcionalmente ao quadrado da distância da fonte.

Uma fonte de som gera 70 dB. Considerando válida a lei do quadrado inverso, o nível de pressão sonora a 100 metros dessa fonte é de

A difração de raios-X é uma técnica de análise cristalográfica de materiais que consiste em projetar um feixe de raios-X de comprimento de onda por volta de um angstrom através de uma amostra e analisar o padrão de difração resultante. Considerando essa breve descrição da técnica, assinale a alternativa incorreta.

Uma onda de choque é um distúrbio associado à propagação de uma onda, no qual ocorre uma variação abrupta e quase descontínua de alguma grandeza física ao longo da frente de onda. Assinale a alternativa que não indica uma grandeza que pode variar em uma onda de choque.

A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-C, conforme a figura.

Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:

Considere: velocidade da luz = 3,0×108 m/s e 1 nm = 1,0×10^-9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

Além da visão, que talvez seja o sentido mais importante, a audição completa grande parte de nossa percepção. A partir dos sons que captamos, podemos nos comunicar com outras pessoas, receber informações e experimentar diferentes sensações. Ao ouvir o canto de um pássaro, uma canção ou a voz de alguém, percebemos coisas que só através do som podemos compreender. Desta forma, daqueles indivíduos que possuem boa habilidade em distinguir sons, dizemos que possuem bom ouvido absoluto. Desta forma, o indivíduo é capaz de perceber e dar nome a cada uma das notas que chega ao seu ouvido. E não se está falando só de música: também valem sons vindos de buzina, chiados da natureza, vozes de animais, barulhos de máquinas, etc. No contexto apresentado, a propriedade física das ondas que permite essa distinção entre as notas é a:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra duas fontes sonoras em repouso, A e B, emitindo ondas sonoras em fase e com a mesma frequência de 170Hz. A velocidade do som no ar é de 340m/s. Na ausência de vento, um ouvinte, entre as duas fontes, deslocando-se para a direita com velocidade de 5,0m/s, escutará uma frequência dos batimentos, em Hz, de

Um raio X com comprimento de onda 0,300Å é espalhado por um elétron e sofre um desvio de 60° em relação a sua direção de incidência. Sendo assim, o aumento percentual em seu comprimento de onda é de

Dado: Comprimento de onda de Compton do elétron = 2,43.10^-12 m