Questões de Concurso sobre Ondulatória

As ondas estacionárias geradas por instrumentos de cordas, cujas frequências são associadas às notas musicais, são produzidas devido a qual fenômeno ondulatório?

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa a fotografia de uma onda que se propaga em uma corda em dois instantes distintos: t₀ = 0,0 s (linha contínua) e t₁ = 5,0 s (linha pontilhada). Sabendo que t₁ - t₀ é menor que o período das oscilações, assinale a opção que apresenta a função de onda senoidal (em unidades do SI) que melhor descreve a propagação dessa onda.

Uma onda sonora tem período de 𝑇 = 2,27𝑚s e comprimento de onda de 𝜆 = 0,750 𝑚. Qual é a velocidade de propagação desta onda sonora?

Qual dos seguintes termos abaixo é usado para medir a frequência de uma onda sonora?

O princípio de superposição afirma que quando há mais de uma onda se propagando em uma corda, a onda resultante é dada pela combinação linear dessas ondas individuais.

A esse respeito, analise as afirmativas a seguir.

I. A superposição de duas ondas harmônicas de mesma frequência e mesmo comprimento, mas com amplitudes e fases diferentes, que se propagam no mesmo sentido é também uma onda harmônica, com a mesma frequência e o mesmo comprimento de onda propagando-se no mesmo sentido.

II. A onda resultante da superposição de duas ondas harmônicas é uma onda harmônica dada pela soma das duas ondas. A intensidade da onda resultante é diferente da soma das intensidades das duas ondas. Este fenômeno é chamado de interferência.

III. Quando duas ondas harmônicas iguais, com mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma frequência e mesma fase, propagam-se em direções opostas, elas se combinam para formar uma onda estacionária.

Está correto o que se afirma em

Em acústica, o período está diretamente ligado à frequência de uma onda sonora, que afeta o tom percebido pelo ouvido humano. A análise do período ajuda a entender como os sons são formados e como melhorar a qualidade de áudio em dispositivos como alto-falantes e microfones. O período da onda estudada por Sofia é de:

O princípio de superposição, uma pedra angular da teoria ondulatória, revela-se como uma das manifestações mais elegantes da natureza. Sob o domínio da matemática linear, este princípio permite a combinação meticulosa de múltiplas ondas eletromagnéticas, resultando em uma nova entidade ondulatória cujos campos são a soma ponderada dos campos de suas componentes constituintes.

O valor da mudança da frequência da luz ao se propagar do ar para o bloco de vidro é igual a

Uma partícula realiza Movimento Harmônico Simples, de tal forma que sua velocidade máxima é de $\frac{5\pi }{3}$ cm/s, sua aceleração máxima de $\frac{5{\pi }^2}{18}$ cm/s² e a fase inicial do movimento é nula. Determine a elongação, em cm, no instante igual a 2 s.

De maneira geral, as ondas eletromagnéticas são geradas a partir das oscilações de cargas elétricas, que dão origem a campos elétricos que oscilam e, consequentemente, geram campos magnéticos que também oscilam, e vice-versa. O espectro eletromagnético é o conjunto das ondas eletromagnéticas que são classificadas de acordo com a frequência, o comprimento de onda e a energia. As energias destas ondas podem ser determinadas considerando a energia associada aos fótons que compõe determinado tipo de onda eletromagnética. Desta forma, assinale dentre as alternativas a seguir, a que corresponde à ordem decrescente de energia dos fótons associados às ondas eletromagnéticas.

O Efeito Doppler ocorre quando uma fonte sonora (ou seu receptor) se move provocando uma alteração aparente na frequência percebida do som.

Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Uma fonte A emite 100 ondas por segundo. Um observador O perceberá a passagem de 100 ondas a cada segundo. Entretanto, se o observador se move na direção da fonte A, o número de ondas que ele encontra a cada segundo diminui proporcionalmente à sua velocidade e a frequência aparente será dada por: 𝑓₀ = 𝑓_𝑓 $\frac{v\pm vo}{v\mp vf}$ em que ƒ_f é a frequência da fonte, v₀ a velocidade do observador, e v a velocidade do som. Assim a frequência aparentemente diminui enquanto o observador se move em direção à fonte.

( ) Se a fonte estiver em movimento, como no caso de uma ambulância que passa com a sirene ligada por um observador, as ondas produzidas se assemelham a esferas cujos centros se deslocam na direção do movimento da fonte,

( ) O Efeito Doppler também se aplica às ondas eletromagnéticas. Nesse caso, devem ser descritas diferentemente, devido ao fato que as ondas eletromagnéticas se propagam com velocidade da luz e, portanto, temos que levar em conta os efeitos relativísticos.

As afirmativas são, respectivamente,

Ondas eletromagnéticas, ao propagarem-se no vácuo, demonstram uma constância de velocidade, equiparando-se à velocidade da luz, uma constante fundamental no tecido do universo conforme postulado pela teoria da relatividade restrita de Einstein. Este fenômeno, fundamentado nas intrincadas equações de Maxwell, transcende a mera descrição física, adentrando o domínio metafísico do espaço-tempo, onde a própria estrutura do universo é definida por essa velocidade invariante.

De acordo com o comportamento da onda observado por Sofia, é correto afirmar que o comprimento de onda é de:

Os sistemas que oscilam em movimento harmônico simples (MHS) são movimentos periódicos nos quais a aceleração e a força resultante são proporcionais e opostas ao deslocamento.

Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir.

I. O movimento harmônico simples (MHS) é o movimento de qualquer sistema que oscila periodicamente e indefinidamente sem atuação de forças externas dependentes do tempo. Um exemplo de sistema em MHS é o sistema massamola, sem forças externas.

II. O movimento harmônico simples (MHS) é importante porque muitos sistemas físicos, como oscilações mecânicas e ondas sonoras, podem ser modelados como movimentos harmônicos simples.

III. O movimento oscilatório é aquele que, em algum momento, o movimento do corpo muda de sentido. Essa inversão se dá quando a velocidade do corpo se anula mudando, em seguida, de sentido.

Está correto o que se afirma em

Sabe-se da física que os fenômenos ondulatórios abrangem uma variedade de comportamentos das ondas em diferentes meios, incluindo sua reflexão, refração, difração e interferência. Muitos desses fenômenos apresentam aplicações práticas significantes em nosso cotidiano, desde o funcionamento de um simples rádio até a produção de imagens por ressonância magnética ou mesmo para desenvolver computadores quânticos. Nesse contexto, associe a segunda coluna de acordo com a primeira, que relaciona os diferentes tipos de ondas com suas características e propriedades físicas de propagação:

Primeira coluna: Tipo de onda

1.Onda longitudinal

2.Onda transversal em cordas

3.Onda de superfície

4.Onda estacionária

5.Onda eletromagnética

Segunda coluna: Propriedades e propagação

( ) A onda que se forma na interface entre dois meios, como ar e água.

( ) As partículas do meio oscilam paralelamente à direção de propagação da onda.

( ) Podem se propagar no vácuo e transportam energia sem necessitar de um meio material.

( ) Formam-se nós e ventres fixos no espaço devido à interferência de ondas.

( ) A velocidade da onda depende da tensão e da densidade linear do meio.

Assinale a alternativa que apresenta a correta associação entre as colunas:

Analise a figura abaixo.

Um receptor localizado em O capta ondas sonoras provenientes de duas ambulâncias A e B, que emitem um sinal sonoro de mesma frequência 1,0 x 10² Hz. As duas ambulâncias se deslocam em sentidos opostos, a uma velocidade v_s/10, onde v_s é a velocidade do som no ar. Devido à superposição das ondas sonoras que chegam no receptor, a onda resultante possuí batimentos com frequência f_bat. Assinale a opção que apresenta o valor mais próximo da frequência f_bat, em hertz.

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa a refração (vista de cima) das frentes de ondas eletromagnéticas planas (linhas continuas) ao se propagarem do meio 1 para o meio 2 (a interface entre os meios estã representada pela linha tracejada). As direções de propagação das frentes de ondas incidentes e refratadas estão indicadas pelos seus vetores velocidade v₁ e v₂, respectivamente. Os comprimentos da onda eletromagnética antes e depois da refração são, respectivamente, λ₁ e λ₂, conforme indicado na figura, cuja razão λ₁ / λ₂ = $\sqrt{2}/2$. Considerando que a frequência não é alterada pela refração, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas sentenças abaixo e assinale a opção correta,

( ) O meio 2 é mais refringente que o meio 1, e haverá refração para qualquer que seja o valor de α.

() O meio 1 é mais refringente que o meio 2, e só haverá refração se α ≥ 45º.

() O meio 2 é mais refringente que o meio 1, e só haverá refração se α ≥ 45º.

() O meio 1 é mais refringente que o meio 2, e se β = 60º, então α = arcsen$\left(\sqrt{6}/4\right).$

Em relação às ondas eletromagnéticas, a taxa de fluxo de energia é descrita pelo vetor de Poynting. Qual das expressões matemáticas a seguir define o vetor de Poynting?

Certo estudante observa uma onda propagando-se em uma corda fixa em uma extremidade e nota que, ao atingir essa extremidade, a onda reflete invertida. Com base nos fenômenos ondulatórios, é correto afirmar que essa situação representa um caso de:

O comprimento de onda do espectro eletromagnético para os raios ultravioletas se encontra, aproximadamente, na faixa de: