Questões de Concurso sobre Ondulatória

A luz, enquanto onda eletromagnética, pode sofrer uma série de fenômenos ao interagir com objetos materiais ou com outras ondas durante sua propagação. Para que tais fenômenos ocorram, entretanto, é necessário que haja certas condições. Ao mesmo tempo, tais interações podem alterar características das ondas. Para que a difração de uma onda que passa por uma fenda seja perceptível, é desejável que o tamanho da fenda seja da ordem do(a) ______________. Já no caso da interferência, quando duas ondas de mesma natureza se sobrepõem, o(a) ______________ resultante pode ser maior ou menor do que o(a) de cada onda. Também pode-se destacar o fato de que o(a) ______________ de uma onda transversal não polarizada se reduz quando a onda sofre o fenômeno da polarização.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas no trecho acima.

Qual o comprimento de onda de uma onda eletromagnética de frequência 10¹⁵ Hz num material cujo índice de refração é 1,5? Considere a velocidade da luz no vácuo como sendo 3,0 ∙ 10⁸ 𝑚/𝑠.

Considere o sistema de pêndulos simples acoplados da figura. Inicialmente todos permanecem em repouso na direção vertical.

Num certo instante, o pêndulo P é afastado da posição de equilíbrio e abandonado passando a oscilar livremente. É correto afirmar que, devido ao fenômeno da ressonância,

A luz proveniente de estrelas distantes é observada na Terra com comprimentos de onda alterados devido ao efeito Doppler, causado pelo movimento relativo entre as estrelas e nosso planeta. Nessa situação, considere uma fonte luminosa localizada na origem do referencial S e emitindo luz em direção a um detector localizado em um referencial S'. A origem do referencial S se encontra a uma distância y, em relação ao eixo y, da origem do referencial S'. Além disso, o referencial S está se deslocando com uma velocidade de 0,55𝑐 na direção do eixo x' em relação ao referencial S'. A luz emitida por essa fonte possui um comprimento de onda 𝜆 = 500 𝑛𝑚, e essa luz é detectada no referencial S'. Para determinar a cor da luz observada no referencial S', consulte a tabela a seguir, que relaciona as cores percebidas com seus respectivos intervalos de comprimento de onda.

Dado: 𝑐 = 3 × 10⁸ 𝑚/𝑠.

Assinale a alternativa que corresponde à cor da luz detectada no referencial S'.

A escala Richter é uma escala logarítmica, cuja magnitude pode ser calculada a partir de dois parâmetros medidos por um sismógrafo. A amplitude A, em milímetros, medida diretamente no sismograma e o tempo Δt, em segundos, medido desde o início do trem de ondas P (primárias) até a chegada das ondas S (secundárias):

$M={\log }_{10}\left(\frac{A.\Delta t^3}{1,62}\right).$

Com base no texto e em seus conhecimentos sobre ondas, avalie as seguintes afirmações:

I- Sismos nos quais se mede uma maior diferença de tempo entre as frentes de onda P e S tendem a ser mais destrutivos.

II- Por ser uma escala logarítmica, a escala Richter não pode ser usada para comparar eventos distintos.

III- Uma amplitude dez vezes maior corresponde a um aumento de 1,0 na escala Richter.

IV- A intensidade sonora também é uma escala logarítmica.

Estão corretas apenas

Sabendo-se que a sensação de cor que é produzida pela luz é relacionada aos diferentes comprimentos de ondas e intervalos espectrais, marque a alternativa incorreta:

Considere as ondas a seguir; uma delas é produzida por um violoncelo, a outra, por um violino.

O som produzido pelo violino está representado pela figura

Dadas as afirmativas sobre fenômenos ondulatórios,

I. A reflexão ocorre quando uma onda incide sobre certa superfície e retorna ao meio de origem.

II. A refração ocorre quando há a passagem de uma onda por meios com índices de refração diferentes.

III. A difração é a capacidade de uma onda de contornar obstáculos ou de passar por fendas.

IV. A interferência é a superposição de ondas num dado tempo e espaço.

verifica-se que está/ão correta/s

A dualidade onda-partícula é um princípio fundamental da física que descreve o comportamento de certas entidades físicas, como elétrons e fótons. De acordo com esse princípio, essas entidades podem se comportar tanto como partículas quanto como ondas, dependendo do contexto experimental. O fóton, por exemplo, pode se comportar como partícula no experimento do efeito fotoelétrico e como onda durante a difração de uma onda eletromagnética. No entanto, a dualidade onda-partícula não é observada em corpos macroscópicos devido às suas massas e velocidades relativamente grandes. Agora, vamos considerar uma peteca de Badminton com uma massa aproximada de 5g, que pode ser lançada a velocidades de aproximadamente 324 km/h. Com base na dualidade onda-partícula, qual seria a faixa aproximada de comprimento de onda associada a essa peteca de Badminton? (Considere ℎ = 6,63 × 10⁻³⁴𝑚²𝑘𝑔/𝑠).

Um dos primeiros dispositivos usados para marcar o tempo foi o relógio de pêndulo. Para um pêndulo de comprimento 160 cm, qual será o seu período e a oscilação em segundos?

Dados:

π ≈ 3

g = 10,0 m/s²

Um projétil de massa 𝑚 é disparado com velocidade 𝑣 contra o bloco de um pêndulo balístico de massa 𝑀. O bloco está pendurado em uma haste de massa desprezível, de comprimento 𝐿, que gira em torno de um pivô. O bloco do pêndulo, com o projétil cravado, oscila para cima alcançando a altura ℎ e a haste forma um ângulo 𝜃 com a vertical. Assinale a alternativa que indica a expressão correta da velocidade 𝑣.

Se a velocidade de uma onda eletromagnética no ar for de 3 × 10⁸ m/s, e uma estação rádio base de uma plataforma marítima de produção de petróleo transmitir, com frequência de 600 MHz, então, o valor do comprimento de onda, no ar, das ondas emitidas por essa estação será de 0,5 m.

_____As forças especiais que dão origem aos movimentos harmônicos simples são aquelas que dependem linearmente da coordenada (que é designada por x), de acordo com a seguinte expressão: F = –k × x, sendo F a força elástica e k o coeficiente de proporcionalidade da constante elástica.

Internet: <www.midia.atp.usp.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto, assinale a opção correta no que se refere ao movimento oscilatório.

Analise a figura abaixo.

Considerando a figura acima, que apresenta o espectro de energia de um registro de ondas de gravidade superficiais, assinale a opção correta.

Na tirinha de Mauricio de Sousa, os personagens Cebolinha e Cascão fazem uma brincadeira utilizando duas latas e um barbante. Ao perceberem que o som pode ser transmitido através do barbante, resolvem alterar o comprimento do barbante para ficar cada vez mais extenso. As demais condições permaneceram inalteradas durante a brincadeira.

SOUSA, M. Disponível em: www.monica.com.br. Acesso em: 2 out. 2012 (adaptado).

Na prática, à medida que se aumenta o comprimento do barbante, ocorre a redução de qual característica da onda sonora?

Um feixe de raios X com um comprimento de onda de 1.54 Å incide em uma amostra cristalina e forma um ângulo de difração de 30°. Qual é a distância entre os planos de difração na amostra?

As ondas sonoras, assim como as ondas luminosas, são bidimensionais, pois se propagam por todas as duas dimensões do espaço e, em função disso, são representadas por círculos.

Uma partícula realiza movimento harmônico simples em um plano horizontal, com amplitude A, fase inicial $\phi$_0, velocidade angular $\omega$ e período T. A função horária da aceleração dessa partícula, no Sistema Internacional de Unidades (SI), é dada por $a(t)=-$ $\frac{5}{8}{\pi }^2\cos \left(\frac{\pi }{2}+\frac{\pi }{4}t\right)$,em que $a\left(t\right)$ representa a aceleração $a$ da partícula em um instante de tempo $t$. Desprezando toda e qualquer forma de atrito, assinale a alternativa correta.

Sobre a radiação eletromagnética, assinale a alternativa INCORRETA.

Considerando que a temperatura média (T^o) de incêndios florestais é de 300 K e que o comprimento de onda ideal ($\lambda$_i) para monitorá-los via imagens de satélite é dado pela equação _$\lambda$i = 3.000/T, em que $\lambda$_i é medido em $\mu$m e T é medido em K, é correto afirmar que o comprimento de onda ideal para monitorar incêndios florestais é igual a