Questões de Concurso sobre Ondulatória

A figura a seguir mostra dois anteparos verticais opacos, A e B, separados por uma distância D.

Sobre o anteparo A incide um feixe de raios luminosos horizontais, de luz monocromática. Nesse anteparo há duas pequenas fendas, F₁ e F₂, separadas por uma distância d, muito menor que D, através das quais a luz se difrata e forma sobre o anteparo B uma figura de interferência.

O ponto P é um ponto próximo do ponto central C equidistante das fontes F₁ e F₂ onde se localiza uma franja escura. A diferença de percurso no ponto P entre as luzes provenientes das fendas F₁ e F₂ é 2,7.10^-7 m.

É dada a tabela com o comprimento de onda de diferentes cores.

A cor utilizada no experimento foi

Quando dois materiais possuem a mesma impedância acústica, não ocorre reflexão sísmica.

Em sedimentos, a velocidade da onda P é maior que a da onda S.

A respeito das ondas sonoras, marque a alternativa correta.

A energia sonora é uma forma de energia que está associada a vibrações da matéria. Possui relação direta com um dos problemas enfrentados nas grandes cidades, resultante do excesso de ruído. Entretanto, muitas pessoas se informam ouvindo noticiários no rádio e na televisão, assim as ondas sonoras possuem diversas aplicações na vida cotidiana. Sobre o som, julgue as assertivas a seguir:

I. O som audível pelo ser humano é uma onda mecânica cuja frequência varia entre 20 Hz (limiar inferior) e 20.000Hz (limiar superior);

II. Os infrassons são ondas mecânicas longitudinais com frequência inferior a 20Hz e ultrassons superiores a 20.000Hz;

III. A velocidade de propagação do som independe do meio e da temperatura;

IV. A intensidade do som permite distinguir sons fortes e fracos, enquanto que a altura e timbre possibilitam identificar a fonte sonora.

São VERDADEIRAS as sentenças:

Uma criança, sentada à beira da piscina, brinca com seu carrinho, de controle remoto, sobre uma prancha de madeira que flutua nas águas tranquilas dessa piscina.

A prancha tem massa M e comprimento L e inicialmente está em repouso em relação à criança.

A partir de certo instante o carrinho, de massa m, que estava em repouso em relação à prancha, passa a realizar um movimento harmônico simples, em relação a um ponto fixo na terra, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha à ré, da extremidade B à extremidade A, num movimento unidimensional (paralelo à borda de comprimento L).

Considere desprezíveis as dimensões do carrinho em relação ao comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre as rodinhas do carrinho e a prancha, g o módulo da aceleração da gravidade local e despreze o atrito entre a prancha e a água.

A máxima frequência que o movimento do carrinho poderá ter, sem que o mesmo escorregue, deve ser igual a

Em uma demonstração na sala de aula, o professor utilizou um pêndulo com duas esferas, 1 e 2. A esfera 1 foi posicionada em diferentes alturas e liberada, de forma a se chocar com a esfera 2.

Os alunos verificaram que, ao ser liberada da posição A e se chocar com a esfera 2 que estava estacionária, a esfera 1 ficou parada e a esfera 2 se deslocou até determinada altura. Ao repetir o movimento, liberando a esfera 1 a partir da posição B, a esfera 2 se deslocou até uma altura menor.

O professor solicitou aos alunos que propusessem hipóteses sobre esse resultado. A explicação considerada a melhor hipótese foi a que relacionou o observado na demonstração a

Um pêndulo simples é um mecanismo muito interessante e pode ser utilizado para marcação de tempo (relógios de pêndulo). Ele é constituído basicamente de um corpo pendurado em uma corda de massa desprezível (comparada ao corpo) e colocado para oscilar com ângulos pequenos. Tomemos um pêndulo simples cuja corda possui um comprimento de 90 cm e um corpo pendurado de massa igual a 2,0 kg. O período de oscilação desse pêndulo simples é igual a (use: π = 3,14 e a aceleração da gravidade como sendo g = 10 m/s² ):

Nas três figuras a seguir, estão esboçados, esquematicamente, em A, figuras de interferência de ondas esféricas; em B, interferência de feixes de luz espalhados por rede de difração; e, em C, o esboço de um processo para a formação de imagens radiológicas oriundas de fontes de raios-X de comprimento de onda $\lambda$.

Figura A

Figura B

Figura C

No que refere às leis que regem os fenômenos de difração e de interferência das ondas eletromagnéticas, assinale a opção correta.

As partículas da corda executam um movimento harmônico simples.

Em relação aos processos da interação de onda com a matéria, as seguintes afirmativas estão corretas, à exceção de uma. Assinale-a.

O movimento harmônico amortecido é aquele em que atuam, basicamente, duas forças: a elástica restauradora e a do atrito. Dependendo da relação de intensidade entre essas forças, o movimento recebe uma classificação. É correto afirmar que

Considere que uma corda de densidade μ presa nas extremidades (de 0 a l) é posta para vibrar, conforme a figura a seguir.

A partir dessa condição, avalie as seguintes afirmações.

I - O movimento geral de uma corda vibrante presa nas extremidades é descrito por uma série infinita.

II - O modo de ordem “n” contém precisamente “n” comprimentos de onda e tem (n-1) nodos, além dos extremos fixos.

III - Os modos normais de vibração da corda podem ser deduzidos a partir do caso limite de um sistema de N osciladores acoplados de massa μN/l, quando N→∞.

IV - Num modo normal de vibração todos os elementos da corda oscilam com a mesma frequência e mesma constante de fase, de forma que a função em y é o produto de uma função de x por uma função de t.

Está correto apenas o que se afirmar em

No início do século XVII, o físico florentino Galileu Galilei propôs o problema do pêndulo fixado em A e que parte do ponto C, mas que é interrompido por um prego fixado no ponto F, quando a massa “m” está passando pelo ponto B, como pode ser verificado na figura a seguir.

Baseado nesse arranjo, calcule a distância “d” máxima entre o prego F e o ponto B para que o pêndulo, após se enroscar em F, consiga dar uma volta completa, descrevendo o semicírculo BPB’ com centro em F, e ultrapasse o ponto diametralmente oposto Bʹ.

Está correto o que se afirma em

A velocidade de propagação de ondas eletromagnéticas no vácuo é de 300.000 km∙s⁻¹.

Em um show musical, dois alto-falantes, $C_1$ e $C_2$, estão localizados a 3 metros de distância um do outro, como mostra a figura apresentada. Esses alto-falantes geram ondas sonoras que estão em fase e produzem sons dentro da faixa de frequência de 2 Hz a 4 kHz. Um ouvinte, localizado no ponto $P$ a 4 metros de distância de uma caixa e 5 metros da outra, não será capaz de perceber algumas frequências em função de interferência destrutiva. Supondo que a velocidade do som no ar seja de 340 m/s, a frequência mais alta que o espectador não poderá ouvir em virtude da interferência destrutiva entre as ondas será de

Assinale a alternativa que indica corretamente o nome do fenômeno que ocorre com a onda sonora dentro de uma concha que faz com que, quando a colocamos no ouvido, parece que estamos ouvindo o barulho do mar.

I₁ e I₂ dependem da velocidade de propagação acústica, além da densidade e da composição mineralógica da rocha.

Uma onda estacionária é estabelecida numa corda homogênea de massa igual a 2,4 kg, formando 5 nós e 4 ventres. Sabendo que a distância entre nós consecutivos é de 1,5 m e que a frequência estabelecida na corda é de 50 Hz, determine a velocidade de propagação da onda na corda, em m/s, e a intensidade da força, em N, que traciona a mesma.

A frequência do movimento (v) é igual a $\frac{2}{\pi }$ Hz.