Questões de Concurso sobre Ondulatória

Observe a imagem:

Fonte: http://cfqparatodos.blogspot.com (modificado)

As ondas podem apresentar-se de diferentes tipos, portanto, imagine uma corda com uma das extremidades presas a uma parede e a outra extremidade sendo segurada por uma pessoa e, rapidamente, a movimentando conforme figura acima. Esse movimento origina um pulso que se propaga ao longo da corda dirigindo-se para a outra extremidade. De acordo com a direção de propagação e vibração é gerado um tipo de onda, identifique os tipos acima, I e II, e marque a alternativa CORRETA.

Qual o valor da elongação, em metros, no instante t=5s no MHS descrito abaixo pela equação?

Observação: a equação está expressa em unidades do Sistema Internacional de Unidades.

x = 5cos $\left(\begin{array}{c}\frac{\pi }{2}t+\frac{\pi }{2}\end{array}\right)$

x = 0 (Posição de Equilíbrio da Membrana)

Uma membrana oscila com frequência $f$ em um movimento harmônico simples em torno de uma posição de equilíbrio, gerando uma onda sonora progressiva que se propaga num tubo cilíndrico muito longo preenchido por ar nas condições atmosféricas, cuja densidade é dada por ρ_ar, conforme mostrado na figura precedente. Definir o comprimento de onda λ, pois aparece na resposta.

Considere que

I a direção do eixo de simetria do cilindro e de propagação da onda é denotado pôr x.

II a posição de equilíbrio da membrana é x = 0.

III no tempo $t$ = 0, a membrana tem sua máxima amplitude com x = -A.

Nesse caso, a variação da pressão p(x,t), associada à propagação do som no tubo, será dada em função do tempo t e da posição x por

A tabela abaixo mostra alguns valores típicos de frequências do espectro eletromagnético.

Sabendo que a velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo é 3.10⁺⁸ m/s, a faixa com comprimento de onda de 100 m pode ser classificada como

Em alguns parques de diversões existe um brinquedo que geralmente é chamado de Sky Coaster, que consiste basicamente de um grande pêndulo, no qual as pessoas são dependuradas pelas costas por um cabo bem longo. A trajetória curvilínea inicia-se de uma determinada altura, passa próximo ao chão em alta velocidade e chega no outro extremo a um ponto com a mesma altura de onde iniciou e, no qual inverte o movimento, dando à pessoa uma sensação de um voo livre.

Em um determinado Sky Coaster tem-se que a distância da projeção no solo dos pontos A e B é de 100 metros, conforme a figura a seguir. E também tem-se que as pessoas, nesse brinquedo, levam 6 segundos desde o lançamento até o ponto de inversão do movimento, ou seja, entre os pontos A e B da figura.

Desprezando qualquer tipo de atrito e supondo que o movimento da projeção da pessoa no solo realiza um Movimento Harmônico Simples (MHS), qual o valor do módulo da velocidade, em km/h, com que os usuários desse brinquedo passam no ponto mais baixo da trajetória?

Obs. Utilize $\pi$ = 3.

O principio de Huygens não é válido para ondas longitudinais.

Uma esfera de massa m, quando largada de um nível de potencial gravitacional A, pode chegar até o nível B de três maneiras diferentes: (I) cair livremente, (II) através de um pêndulo ou (III) por um plano inclinado.

Se V_(I), V_(II) e V_(III) são, respectivamente, as velocidades com que (I), (II) e (III) chegam em B, é correto afirmar que

Dois pêndulos estão ligados a uma mola de massa desprezível, como ilustrado a seguir. Os comprimentos dos dois pêndulos são idênticos, L, mas suas massas são desiguais, m₁ e m₂. A distância inicial entre as massas é o comprimento de equilíbrio da mola, representada pela sua constante elástica k. Qual é a frequência normal deste sistema?

Um pêndulo simples é abandonado da posição B e seu movimento é observado até a posição C. O movimento da projeção da sombra da esfera do pêndulo sobre um eixo horizontal, onde são marcadas as posições (x), descreve um movimento harmônico simples, conforme a figura.

Considerando o movimento do pêndulo conservativo, assinale a alternativa que representa corretamente a energia cinética (Ec) referente ao componente horizontal da velocidade do pêndulo em função da posição x.

Considere que

I – a esfera possui massa igual a “m”;

II – o cabo tem massa desprezível;

III – a pulsação do movimento é representado por “ω” e

IV – as projeções dos pontos B e C no eixo “x” são, respectivamente, as posições -A e A.

O sistema auditivo humano consegue distinguir as diferentes ondas sonoras produzidas nos diversos contextos do cotidiano através de três qualidades fisiológicas do som: a altura, a intensidade e o timbre. Se o som é produzido por um casal conversando (exemplo 1) ou se uma mesma nota musical é produzida por um violão e um piano (exemplo 2) o ser humano consegue distinguir de forma nítida o emissor do som.

Analisando os dois exemplos apresentados, a distinção auditiva de uma pessoa se deve ao fato de que o(s) som(ns) produzido(s)

Se um dos pêndulos for colocado para oscilar, o outro pêndulo também irá oscilar na mesma frequência do primeiro, mesmo que não haja contato entre eles.

Como as massas dos dois pêndulos são diferentes, o movimento deles não será do tipo harmônico simples; eles oscilarão em um movimento composto por frequências diferentes.

Em uma parede P está incrustada uma lâmpada puntiforme L acesa. Em frente à parede P existe um espelho plano e vertical AB que reflete a luz proveniente de L, iluminando a região A’B’ de P, conforme ilustrado na figura seguinte:

A partir de certo instante, o espelho passa a oscilar em movimento harmônico simples, cuja posição x obedece à equação horária x = 0,2 cos(2 t + 𝜋), permanecendo ainda vertical e paralelo à parede P.

Nessas condições, a velocidade de A’ em relação a B’ terá módulo

O fenômeno de difração não ocorre em ondas longitudinais.

O nível sonoro (𝛽), medido em decibéis, é uma forma de mensurar como o som influencia o ouvido humano e está diretamente relacionado à taxa média por unidade de área com a qual a energia contida na onda sonora pode atravessar ou ser absorvida por meios físicos, como o ar ou as superfícies sólidas, conhecido por intensidade sonora (𝐼). O nível sonoro e a intensidade sonora estão relacionados pela expressão 𝛽 = (10 dB). log $\left(\frac{I}{I_0}\right)$, em que 𝐼₀ é um valor de referência. Considere a situação em que o nível sonoro de uma fonte é aumentado em 20,0 dB. Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde ao fator de ampliação da intensidade sonora.

Considere uma corda uniforme com 25 metros de comprimento, em que se propaga uma onda transversal. A velocidade dessa onda é de 50 m/s. Se a força de tensão da corda é 200 N, a massa de corda, em kg, é:

A polarização ocorre quando uma onda, que antes se propagava em todos os planos, passa a se propagar em um único plano. Dentre os seguintes tipos de ondas, todos experimentam polarização, exceto as ondas

Um oscilador unidimensional descrito pela equação de movimento 𝑥̈ + 𝛾𝑥̇ + ${\omega }_0^2$ 𝑥 = 0 pode ter seu amortecimento definido como subcrítico, crítico ou supercrítico, dependendo da relação entre os valores de 𝜔₀ e 𝛾.

A partir dessa informação, avalie as seguintes afirmações.

I - No caso subcrítico, a oscilação é ligeiramente mais lenta do que 𝜔₀.

II - A condição de amortecimento crítico é dada quando 𝜔₀ = 𝛾.

III - O amortecimento crítico interrompe o movimento mais rapidamente do que o caso supercrítico.

IV - No caso supercrítico, o amortecimento prevalece sobre a oscilação e o movimento não é mais periódico.

Está correto apenas o que se afirma em

Uma lâmpada de vapor de sódio emite uma luz que incide sobre uma rede de difração com 12.000 linhas por centímetro.

Qual é o valor do ângulo de primeira ordem que uma linha amarela de comprimento de onda igual a 589 nm é vista no anteparo?

Ao incidir um feixe de raios X sobre um alvo de grafite, mediu-se a intensidade dos raios X espalhados como função do seu comprimento de onda, para vários ângulos de espalhamento. Vemos que, embora o feixe incidente consista essencialmente de um único comprimento de onda, os raios X espalhados têm máximos de intensidades em dois comprimentos de onda; um deles é o mesmo que o comprimento de onda incidente e o outro é maior.

Esse resultado experimental é conhecido como efeito