Questões de Concurso sobre Ondulatória

Uma partícula de massa m está presa na extremidade de um fio inextensível de comprimento L. Esse sistema compõe um pêndulo que oscila com período T com ângulos suficientemente pequenos. Em um dado instante, a partícula sofre uma perda de massa de 50%. Após um breve transiente, um novo período T’ é estabelecido e o sistema comporta-se novamente como um pêndulo simples.

Assinale a alternativa correta que relaciona T e T’.

Uma onda de luz monocromática vinda do vácuo, em que seu comprimento de onda é 𝝀_o, incide em um cristal transparente cujo índice de refração para essa luz é $\frac{3}{2}$.

Sejam 𝝀 o comprimento de onda da onda refletida e 𝝀′ o comprimento da onda refratada.

Esses comprimentos de onda são tais que

Com o objetivo de desenvolver noções básicas sobre o som, um professor realizou a atividade prática descrita a seguir.

1. Inicialmente (situação 1), pediu que o aluno A falasse calmamente, sem sussurrar ou gritar, uma frase para o aluno B.
2. Em seguida, o professor pegou um balão cheio de ar e pediu que o aluno A segurasse o balão, mantendo-o encostado na orelha do aluno B. O aluno A, então, encostou sua boca suavemente no balão e falou novamente a frase, procurando manter a mesma intensidade do som usada na situação 1.

O professor solicitou que o aluno B contasse para a turma o que ouviu e sentiu.

Espera-se que, na situação 2, o aluno B tenha ouvido o som emitido pelo aluno A

Quando o bloco passa pela posição de equilíbrio (x = 0), sua aceleração é nula.

Para se obter a velocidade de projéteis em um laboratório, pode-se utilizar um pêndulo balístico. Em um desses experimentos, um dardo de 0,4 kg é arremessado horizontalmente com uma certa velocidade inicial e atinge um bloco cuja massa é de 0,8 kg. Ao colidir com o bloco, o dardo fica grudado a ele e o conjunto eleva-se até uma altura de 60 cm em relação à posição inicial do bloco, que se encontrava inicialmente em repouso e na vertical. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², assinale a alternativa correta para a velocidade do dardo no momento em que ele atinge o bloco.

A figura a seguir apresenta um sistema oscilante formado por um objeto de massa 𝒎 constante que está preso a uma das extremidades de uma mola ideal, cuja massa é desprezível, e que tem uma constante de mola 𝒌. A outra extremidade da mola é presa a uma parede fixa. Não há quaisquer atritos agindo no sistema, de modo que o sistema é, por hipótese, um oscilador harmônico simples. A oscilação ocorre apenas na direção 𝒙, a única força nessa direção sobre o objeto de massa 𝒎 é produzida pela mola e o sistema oscila com uma frequência angular 𝝎₁.

O objeto de massa 𝒎 é substituído por um outro objeto, de massa 𝒎₂ = 2 𝒎, e também é posto a oscilar na direção 𝒙, novamente sem quaisquer atritos, agora com uma frequência angular 𝝎2. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão entre as frequências angulares 𝝎₂ e 𝝎_1.

Considere a seguinte imagem da tela de um osciloscópio cuja entrada é uma onda senoidal:

Com base nas informações disponibilizadas na tela do dispositivo, a frequência da senoide é, aproximadamente,

A teoria quântica de Planck estabelece uma relação entre a energia e a frequência das ondas eletromagnéticas. A seguir, são feitas algumas afirmativas sobre esta teoria:

I.A energia de uma onda eletromagnética é diretamente proporcional à sua frequência.

II.A energia de uma onda eletromagnética é diretamente proporcional ao seu comprimento de onda.

III.A energia de uma onda eletromagnética só é quantizada para fótons de radiação ionizante.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):

Instrumentos musicais, como o violão, produzem sons a partir da vibração de suas cordas. Cada corda de um violão, quando acionada, vibra produzindo ondas sonoras que são amplificadas na caixa do instrumento. Em uma afinação natural, as cordas soltas, de 1 a 6, ao vibrar, produzem sons relativos, respectivamente, às notas musicais Mi, Si, Sol, Ré, Lá e Mi, conforme figura a seguir.

Ao vibrar, a corda 6 solta emite um som com a frequência de 82 Hz. Se ela for pressionada na casa 1, como mostrado na figura, produzirá um som relativo à nota Fá. Esse som, em relação à nota Mi, apresenta

Um objeto é posto a oscilar quando preso a uma mola e executa um movimento harmônico simples (MHS). As figuras exibem os gráficos correspondentes à posição, velocidade e aceleração do objeto no MHS em função do período.

A partir dos gráficos, avalie as seguintes afirmações em relação ao objeto:

I - tem aceleração e velocidade nulas quando ele está na posição zero.

II - tem velocidade nula quando foi liberado para oscilar e com módulo da aceleração máxima.

III - passa pela posição de equilíbrio com aceleração máxima e velocidade nula.

IV - tem energia cinética máxima ao passar pela posição de equilíbrio e energia elástica nula.

Está correto apenas o que se afirma em

Jéssica, técnica de laboratório de Física, foi verificar a qualidade do fio comprado para realizar experimentos com pêndulo. Ela amarrou uma esfera pequena de massa m numa extremidade do fio e a outra extremidade do fio foi amarrada em um suporte. Jéssica esticou o fio de forma que ele fez um ângulo β com a vertical, como mostra a figura, e soltou a esfera. Ela observou que o fio se rompeu quando a esfera passou pelo ponto P.

Dessa forma, Jéssica pode concluir que:

Considere uma fonte pontual que emite ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda específico de 350 𝑛𝑚, de forma isotrópica em todas as direções, e tem uma potência de 735 𝑊. A uma distância de 500 𝑚 da fonte, encontramos um detector de luz sensível à faixa do espectro eletromagnético emitido por essa fonte. A fim de compreender o comportamento da onda luminosa à medida que ela se propaga do ponto de emissão até o ponto de detecção, é crucial analisar a taxa de variação do campo elétrico em relação ao tempo. Para a resolução da questão, considere a constante de permissividade magnética 𝜇₀ = 4𝜋×10⁻⁷ 𝐻/𝑚, e a velocidade da luz 𝑐 = 3×10⁸ 𝑚/𝑠. Com base nesse cenário, qual é a máxima taxa de variação 𝜕𝐸/𝜕𝑡 da componente elétrica da luz na posição do detector?

Um corpo está ligado a parede por uma mola, conforme apresentado na Figura A, e realiza um movimento harmônico simples. Na Figura B mostra-se o gráfico que representa o valor da elongação (x) em função do tempo (t) para o movimento do corpo da Figura A. Qual o valor do módulo da velocidade, em m/s, do corpo no instante 3,0 s?

As asas das borboletas apresentam cores estruturais devido ao fenômeno de interferência causado pelas múltiplas reflexões internas, semelhante ao que ocorre em filmes finos. Essas cores são resultado da interferência construtiva e destrutiva das ondas de luz que são refletidas e transmitidas pelas camadas microscópicas das asas. A interferência construtiva ou destrutiva ocorre devido à diferença de caminho percorrido pela luz ao atravessar cada calha, que são as estruturas que compõem as camadas das escamas das asas da borboleta, e pela mudança de fase que ocorre nas múltiplas reflexões da luz. A distância entre as calhas é o principal fator que determina a coloração final observada. Considere uma situação hipotética na qual a diferença de fase entre as ondas equivale à ^𝜋⁄2. Com base nessas informações, no que se refere à relação entre a distância entre as calhas das asas de uma borboleta e a coloração exibida: haverá interferência ________ se a distância entre as calhas for um múltiplo ______________________________.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

A figura representa um ponto X que pertence à primeira franja de interferência máxima de luz proveniente de duas fontes luminosas L₁ e L₂ equidistantes do ponto 0.

A diferença L₁X – L₂X em meio comprimento de onda é igual a

Os radares móveis que registram velocidades dos veículos que trafegam por avenidas e rodovias funcionam captando a frequência das ondas eletromagnéticas emitidas pelos radares e refletidas pelos veículos em seus deslocamentos. Tais frequências são convertidas em velocidades que lhes são proporcionais.

Certo carro, teve a frequência das ondas produzidas registrada em 500 Hz durante a aproximação de um radar móvel em repouso, e em 400 Hz durante o afastamento desse radar. Considerando a velocidade de propagação do som no ar de 340 m/s, a velocidade constante desenvolvida pelo carro era, em km/h, mais próxima de

Considerando uma partícula que descreve um movimento harmônico simples (MHS) e o período do movimento dessa partícula como igual a 0,3 s, assinale a opção que apresenta a frequência angular dessa partícula, em rad/s.

Nessa experiência, constata-se que um elétron isolado pode ser considerado uma partícula clássica cuja trajetória pode ser prevista.

Para que haja interferências entre duas ondas luminosas, a diferença de fase entre elas deve variar com o tempo.

Considere que, sob a ação da gravidade $\overrightarrow{g}$, dois blocos pontuais de massas m₁ e m₂ são colocados em movimento ao serem abandonados de altitudes h₁ e h₂, respectivamente, das rampas apresentadas nas figuras 1 e 2 seguintes.

As alturas h₁ e h₂ são tais que as massas m₁ e m₂ passam pelos pontos A e A’ dos loopings de diâmetros d e 2d, na iminência de destacamento das rampas. Ao chegarem nos pontos B e B’, nos quais existem duas molas ideais idênticas de constantes elásticas k e sem deformação, os blocos m₁ e m₂ se acoplam elasticamente às molas e passam a oscilar em movimento harmônico simples de amplitudes A₁ e A₂, respectivamente.

Considere que as extremidades C e C’ das molas estejam fixas e que não haja qualquer efeito dissipativo nas situações apresentadas.

Nessas condições, a razão, $\left(\frac{A_1}{A_2}\right)$, entre as amplitudes de oscilação das massas m₁ e m₂ é dada por