Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

Luz com 650 nm de comprimento de onda incide perpendicularmente em um filme fino de sabão, que tem índice de refração igual a 1,30. Sabendo que esse filme está suspenso no ar, qual a menor espessura que esse filme deve ter para que as ondas refletidas por ele sofram interferência construtiva?

A luz é um fenômeno ondulatório que se propaga a uma velocidade de 300.000 Km por segundo, sem necessitar de um meio físico, ao contrário das ondas mecânicas (sonoras, ondas sísmicas ou de água etc.). A luz é parte de um fenômeno chamado radiação eletromagnética que propaga energia com flutuações de campo elétrico e magnético como consequência de explosões nucleares das estrelas, como o sol. Além do sol, há outras fontes que geram luz como as lâmpadas, velas etc. Os objetos que não possuem luz própria quando iluminados (a Lua, plantas e animais, cadeira, a mesa etc.) refletem e absorvem luz. Em relação a luz:

Em relação ao comportamento das ondas eletromagnéticas ao atravessar meios materiais, assinale a alternativa correta:

Técnica que permite observar superfícies de espécimes sólidos em três dimensões, sem a necessidade de cortes. O material é preparado com uma camada de metal pesado, como ouro ou paládio, depositada sobre a superfície. Um feixe de elétrons passa por essa camada, refletindo e ejetando elétrons, que são capturados por detectores. Esses elétrons são capturados por detectores que interpretam e coletam as informações, resultando em uma imagem tridimensional exibida em um monitor. O trecho refere-se a qual técnica?

A frequência da luz do laser é aproximadamente igual a 4,8 × 10¹⁴ Hz.

Sobre a espectroscopia no infravermelho, assinale a alternativa INCORRETA.

Durante uma pesquisa sobre comunicação por ultrassom em ambientes submarinos, um grupo de cientistas observa um fenômeno intrigante: a velocidade de propagação das ondas sonoras varia consideravelmente em diferentes profundidades e condições de temperatura e salinidade da água. Qual dos seguintes fatores é mais influente na variação da velocidade de propagação das ondas sonoras nesse ambiente?

Um observador percebe que o som de uma ambulância se torna mais agudo enquanto ela se aproxima e mais grave à medida que se afasta. Esse fenômeno ocorre devido à variação da frequência das ondas sonoras causada pelo movimento relativo entre a fonte e o observador, como descrito pelo físico austríaco Johann Christian, em 1842. O nome desse fenômeno observado é efeito:

O estudo do movimento ondulatório implica na análise dos movimentos que as partículas realizam em diferentes trajetórias e possui classificação distinta, dependendo do meio ao qual se propaga, a forma de propagação, etc. Sobre os fenômenos ondulatórios, assinale a alternativa que completa corretamente as frases a seguir.

I- A ________ é o fenômeno que ocorre quando uma onda sonora passa de um meio para outro.

II- A ______é o fenômeno que ocorre quando uma onda encontra um pequeno obstáculo e tende a contorná-lo.

IIl- A_____ é o fenômeno que ocorre quando orientamos uma onda transversal que se propaga em várias direções, para que continue se propagando apenas em uma direção de vibração.

Sobre os fenômenos ondulatórios, assinale a alternativa correta:

Um meio elástico é submetido a uma perturbação que gera uma onda transversal. Considerando as características dessa onda, assinale a alternativa correta.

Um tubo de raios X opera com uma tensão de 80 kV. Qual é o comprimento de onda mínimo dos raios X produzidos?

“Para uma criatura tão pequena quanto o homem, parece que todas as massas e montanhas devem retumbantemente responder às impressões de suas volições, como se a maior parte de sua essência espiritual não fosse em si própria uma coisa solidária. Mas se alguma vez você conseguiu a solidão no mar, então sabe o quão pequena e insignificante, e quão inapelavelmente solidária, e o quão eternamente condenada, é toda a loucura do homem!" (Melville, Herman. Moby Dick. 1851).

Assim como os marinheiros em "Moby Dick" percebem a imensidão e a solidão do mar, as baleias jubarte utilizam seus complexos cantos para se comunicarem em vastas distâncias no oceano. Esses cantos são fundamentais para a comunicação, navegação e acasalamento das baleias. No entanto, o homem, em sua loucura expansionista, por meio da navegação marítima intensiva, tem introduzido níveis significativos de poluição sonora nos oceanos, afetando a capacidade das baleias de se comunicarem eficazmente.

Considere que a frequência dos cantos das baleias varia de 20 Hz a 10 kHz e que a velocidade do som na água é de, aproximadamente, 1500 m/s. Além disso, considere os efeitos da atenuação sonora no meio aquático e a interferência das ondas de baixa frequência geradas pelos motores dos navios.

À respeito do impacto da navegação marítima sobre as baleias e os aspectos físicos da emissão do som por esses animais, assinale a alternativa correta:

Durante a preparação das performances musicais de grandes compositores da música clássica, como Johannes Brahms e Franz Liszt, afinadores de piano profissionais serviam-se de fenômenos acústicos para garantir que os instrumentos produzissem sons harmoniosos e agradáveis aos espectadores. A combinação de diferentes notas tocadas ou cantadas simultaneamente corresponde fisicamente à superposição de perturbações acústicas no ar cujo resultado depende tanto dos instrumentos em si, quanto das condições geométricas e de ocupação da sala de concertos.

Os afinadores de piano escutavam cuidadosamente os sons emitidos enquanto ajustavam a tensão das cordas do piano até que a modulação de amplitude diminuísse e, eventualmente, desaparecesse, indicando que as cordas estavam em perfeita afinação.

Nesse contexto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:

I.A interferência de duas ondas sonoras de frequências ligeiramente diferentes emitidas na percussão de cordas do piano resulta em um fenômeno conhecido como batimento.

PORQUE

II A interferência construtiva e destrutiva alternada das ondas sonoras resulta em variações periódicas na amplitude da onda resultante, que são percebidas como variações de intensidade sonora.

À respeito dessas asserções, assinale a opção correta:

Durante uma expedição oceanográfica, com o propósito de estudar o comportamento de ondas mecânicas, um grupo de pesquisadores observa que as ondas do mar mudam de direção ao se aproximarem de uma região onde a profundidade da água diminui gradualmente. Eles medem a velocidade das ondas em duas regiões: na mais profunda (onde a profundidade é de 10 metros), a velocidade das ondas é de 15,0 m/s, e na região mais rasa (onde a profundidade é de 2 metros), a velocidade é de 6,0 m/s. As ondas se aproximam da linha de mudança de profundidade com um ângulo de 30º em relação à normal linha de mudança. Sabendo que o comportamento das ondas na água é análogo ao comportamento das ondas eletromagnéticas quando passam de um meio transparente para outro, determine o ângulo de refração das ondas ao passarem da região profunda para a região rasa e assinale a alternativa correta.

Complete o enunciado abaixo com o termo correspondente:

______________ de uma onda é a distância máxima de afastamento em relação ao ponto de equilíbrio.

Uma estação de televisão emite uma onda eletromagnética em todas as direções com a mesma intensidade. Uma residência a 2Km dessa estação, recebe o sinal com intensidade de 5/𝞹 W/m2. Determine em (MW) a potência do sinal emitido pela estação de televisão (M = 106) e assinale a alternativa correta.

Um método para a detecção de petróleo consiste em explodir bombas na superfície da Terra, gerando ondas sísmicas (de natureza acústica) que se propagam por camadas subterrâneas. Detectores, então, captam ondas que são refletidas em camadas onde há uma transição de composição. Suponha que uma bomba gere uma onda acústica se propagando verticalmente para baixo em um solo rochoso que, numa dada profundidade, possui uma camada de óleo, abaixo da qual o solo volta a ser rochoso. Um detector, posicionado no local da explosão, capta um sinal 1,2 s após a explosão e outro 1,3 s depois da explosão. Se a velocidade do som no óleo é 1320 m/s e supondo que os sinais são provenientes de reflexões nas superfícies superior e inferior do óleo, a espessura da camada de óleo mede:

Ainda sobre a situação anterior, lembrando que o primeiro sinal refletido chega 1,2s após a explosão, suponha que a equipe de geofísicos tenha determinado que, dentro da primeira camada de solo, cuja profundidade é 2,4 km, cabem 42 comprimentos de onda da onda acústica produzida.

Nas condições descritas, a frequência da onda é:

As ondas eletromagnéticas são uma forma de energia que se propaga através do espaço na forma de uma combinação de oscilações de campos magnéticos e elétricos e são geradas por cargas elétricas em movimento acelerado. Quando duas ou mais ondas de mesma frequência se combinam, pode haver interferência construtiva ou destrutiva. Para que haja interferência construtiva entre duas ondas eletromagnéticas, além de terem a mesma frequência, elas devem ter