Questões de Concurso sobre Ondas e Propriedades Ondulatórias

A equação de Schrödinger é uma ferramenta fundamental na descrição do comportamento de partículas quânticas, como o elétron, em sistemas físicos, como um fio de cobre. Nesse contexto, podemos usar essa equação para modelar o comportamento de um elétron em um fio de cobre como uma partícula confinada em um poço finito. No caso em questão, temos uma partícula confinada em uma caixa unidimensional de comprimento 𝐿 = 2 𝑚, descrita por uma função de onda 𝜓(𝑥) = 𝐴𝑠𝑖𝑛 $\left(\frac{n\pi x}{L}\right)$, onde 𝐴 é a amplitude da onda e 𝑛 é um número inteiro positivo que representa o estado de energia da partícula. Considerando que 𝑛 = 3, qual é o valor aproximado da posição x onde a probabilidade de encontrar a partícula é máxima?

Era 2 h da madrugada quando a sirene do prédio tocou e acordou a todos. Considerando o comprimento da onda sonora de 0,46 metro (m) e a velocidade do som no ar de 340 m.s^-1. A frequência da onda sonora emitida pela sirene será, aproximadamente, de

O gráfico a seguir registra a componente horizontal s_x do movimento de oscilação de um pêndulo gigante s_x:

Com base nesses dados, é correto afirmar que

O som produzido pelas sirenes dispostas nas ambulâncias é geralmente mais agudo (de maior frequência) que o som das sirenes das viaturas de polícia. Essa alteração é importante e pode ser um grande diferencial no salvamento de vítimas. Considere que a onda sonora de uma sirene tenha comprimento de onda igual a 20 cm. Nesse caso, sabendo-se que a velocidade do som no ar é de, aproximadamente, 340 m/s, é correto afirmar que a frequência dessa onda é igual a

As ondas eletromagnéticas são classificadas como ondas transversais.

A velocidade de uma onda eletromagnética independe da frequência e do meio em que ela se propaga.

A energia presente no processo de expansão de um gás é dada pelo trabalho na sua definição termodinâmica W = p·ΔV.

Um caminho que aproxima a estimativa de Fermi para a energia liberada na explosão da primeira bomba nuclear, teste Trinity de 1945, durante a passagem da onda de choque por ele que acompanhava o teste, consiste em se notar que os papeizinhos que foram arrastados pela onda de choque servem como estimativa da espessura de 2,5m da casca esférica de ar comprimido que compõe a onda de choque com volume ΔV. O centro da onda está no local onde explodiu a bomba a 10 milhas (16 km) de Fermi.

A pressão de uma onda de compressão pode ser modelada por:

p = w·v_som·dar·Δs_papel ≅ 1100 N/m²

Onde foram substituídos os valores w = 1s-¹ (ondas de choque), d_ar = 1,3 kg/m³, v_som= 340 m/s. e Δs_papel = 2,5m, vindo do deslocamento dos papeizinhos arrastados pela passagem da onda de choque.

Considere 𝛑 = 3. Assinale a alternativa que indica a ordem de grandeza da estimativa em joules da energia carregada pela onda de choque utilizando esse raciocínio.

Uma onda periódica com 20 cm de comprimento se propaga em uma corda fina com uma velocidade de 4,0m/s. Em um dado momento, essa mesma onda é transmitida a uma corda mais grossa que possui velocidade de transmissão de 2,0m/s. Essa onda, ao ser transmitida para a corda grossa, possui uma frequência em Hz e um novo comprimento de onda. Quais são eles, respectivamente?

A luz, a radiação ultravioleta, micro-ondas são considerados como qual tipo de onda? Assinale a alternativa CORRETA.

Em abril da 2023, no Rio de Janeiro, o pianista Jean Louis Steuerman (piano e regência) se uniu à Orquestra Sinfônica Brasileira para duas apresentações. Em apresentações como essa, um espectador que seja entusiasta de música pode se divertir durante o evento procurando identificar o som de cada instrumento.

A qualidade fisiológica do som que permite distinguir uma mesma nota emitida por um piano ou por um contrabaixo é

A figura abaixo apresenta a intensidade relativa de alguns espectros de raio x em função de uma variável desconhecida. Analise e assinale a afirmativa que explica corretamente a figura.

Duas fontes pontuais de luz monocromática, separadas por uma determinada distância, emitem ondas esféricas com as mesmas características físicas. É possível observar o fenômeno de interferência. A respeito deste fenômeno, assinale a alternativa correta:

A coloração azul do céu, perceptível pela nossa visão, é um efeito físico em que a luz azul é espalhada de modo mais eficiente, pois quanto menor o comprimento de onda, maior o espalhamento da luz.

Se a velocidade dos elétrons fosse multiplicada por dois, o comprimento de onda associado seria reduzido em 50%.

Em se tratando da propagação ondulatória é incorreto afirmar:

Em ordem crescente de comprimento de onda, o espectro eletromagnético engloba os raios cósmicos, os raios gama, os raios x, o ultravioleta, a luz visível, o infravermelho, as micro-ondas e as ondas de rádio que possuem comprimentos de ondas na ordem de quilômetros. O intervalo do espectro eletromagnético que pode ser visto pelo olho humano é conhecido como luz visível, cujo comprimento de onda estende-se entre:

Nos ensaios com raios X, a fonte emite radiação continuamente, enquanto, nos ensaios com raios gama, a emissão da radiação cessa quando há desligamento da fonte.

O módulo da velocidade máxima do sistema massa-mola, executando um MHS, é igual a ω ∙ 𝑥_𝑚.

Caso uma onda plana se propague do meio I, com velocidade de 40 m/s e frequência de 20 Hz, para o meio II, onde a sua velocidade de propagação passe a ser de 30 m/s, então, a razão entre os comprimentos de onda das ondas incidente e refratada será igual a 3/4.

É comum em viagens de avião sermos solicitados a desligar aparelhos cujo funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas, como celulares. A justificativa dada para esse procedimento é, entre outras coisas, a necessidade de eliminar fontes de sinais eletromagnéticos que possam interferir nas comunicações, via rádio, dos pilotos com a torre de controle.

Essa interferência poderá ocorrer somente se as ondas emitidas pelo celular e as recebidas pelo rádio do avião