Questões de Concurso sobre Ondulatória

Para estudar a estrutura cristalina de um substrato semicondutor utilizado no desenvolvimento de dispositivos microestruturados, um técnico dos Laboratórios de Microtecnologia Aplicada utiliza a técnica de difração de raios X. Segundo indicação do fabricante do difratômetro de raios X, que utiliza a técnica de medição na configuração θ-2θ, conforme indicado na figura, o comprimento de onda da radiação é 0,229 nm.

Se o técnico observou o primeiro pico de difração em 114,7°, qual é a distância interplanar da estrutura cristalina?

A frequência angular de um sistema massa-mola, cujo quadrado é igual à razão entre a constante elástica da mola e a massa do corpo a ela ligada, é inversamente proporcional ao tempo necessário para que o sistema realize um ciclo completo de movimento.

No sistema, representado na figura, o fio pode vibrar entre duas extremidades, separadas pela distância L= 0,50 m. Um rolo desse fio possui comprimento total 10 m e massa 0,12 kg. A frequência F, produzida no alto falante, é igual a 60Hz.

Para se obter uma onda estacionária com três ventres nesse fio, a mão da pessoa deve exercer uma tração T de módulo igual a

Um observador em repouso percebe a frequência de um som emitido por uma fonte em movimento 25% maior em relação à frequência emitida quando a fonte se encontra em repouso. Sendo assim a razão entre a velocidade da fonte e a velocidade do som no local é igual a:

O motorista de um carro entra numa estrada reta, no sentido norte-sul, a 100km/h e dá um toque na buzina de seu carro que emite som isotropicamente na frequência de 1200Hz. Um segundo após, ele percebe um eco numa frequência de 840Hz. Sendo assim, o motorista NÃO pode incluir como hipótese válida, que há algum obstáculo

“O primeiro e o quinto experimentos entre os 10 mais da revista Physics World representam diferentes circunstâncias de um mesmo tipo de experimento, isto é, do experimento da dupla fenda de Young. Sir Isaac Newton (1642-1727) defendia a hipótese de que a luz era constituída de corpúsculos. Os principais fenômenos óticos (reflexão e refração) podiam ser explicados com o uso da teoria corpuscular. Este modelo era combatido por Christiaan Huygens (1629-1695), que defendia a teoria ondulatória. No entanto, a autoridade científica de Newton fez prevalecer sua teoria por mais de um século. Por volta de 1801, uma bela experiência realizada por Thomas Young (1773-1829) resolveu a questão favoravelmente a Huygens. A experiência de Young provou que a luz era uma onda, porque os fenômenos da difração e da interferência, por ele descobertos, eram características exclusivamente ondulatórias”.

_{Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/historia/young.html. Acesso em 06/11/2016}

Considerando que em uma reprodução em laboratório desta experiência de interferência de dupla fenda, utilizou-se luz de comprimento de onda igual a 800 nm. Admitindo-se 3,0 mm a distância que separa duas franjas brilhantes consecutivas e 6,0 m a distância que separa as fendas e o anteparo onde a imagem das franjas é projetada, a distância que separa as fendas é:

Um observador estacionário recebe ondas de som de dois diapasões, um dos quais aproxima-se e o outro recua, com a mesma velocidade. Quando isso ocorre, o observador ouve as batidas com frequência f = 2,0 Hz. Sabendo que frequência de oscilação de cada diapasão é de f₀=680Hz e a velocidade do som no ar é 𝝊=340m/s, a velocidade de cada diapasão é dada por:

Um feixe de luz verde é emitido por uma caneta laser (apontador laser) com comprimento de onda λ = 532nm (λ = 5,32x10^-7 metro). O feixe laser propaga-se no ar com a velocidade da luz, igual a 300.000 km/s (c = 3x10⁺⁸ m/s). Qual a frequência f aproximada do laser? (1 TeraHertz = 1THz = 10⁺¹² Hertz).

Apesar das 19 cirurgias para se recuperar de doenças que atingiram os nervos das suas mãos, o grande maestro brasileiro João Carlos Martins, considerado um dos maiores pianistas do mundo, continua a tocar piano e a reger orquestras por todo país. Uma das principais habilidades inerentes de um maestro é saber distinguir os variados sons emitidos pelos instrumentos que compõem uma orquestra. Qual é a característica da onda sonora que o permite diferenciar o som proveniente da corda de viola, de um som proveniente de uma corda de piano? Considere que estes sons têm a mesma altura e mesma intensidade.

A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor?

Uma das extremidades de um fio passa por uma polia e suporta um objeto de 10,0 kg de massa. A outra extremidade é presa a um aparelho que imprime uma frequência de 100 Hz. A densidade linear do fio é igual a 0,0064 kg/m. Suponha que a onda transversal no fio tenha a mesma frequência imposta pelo aparelho e que a massa do fio é muito menor que a massa do objeto suportado. Considerando estas condições iniciais, é correto afirmar que:

Dois pequenos corpos A e B são ligados a uma haste rígida através de fios ideais de comprimentos l_A e l_B , respectivamente, conforme figura a seguir.

A e B giram em sincronia com a haste, com velocidades escalares constantes v_A e v_B , e fazem com a direção horizontal ângulos θ_A e θ_B , respectivamente. Considerando l_A = 4l_B , a razão $\frac{V_A}{V_B}$ , em função de θ_A e θ_B , é igual a

A figura 1 mostra, vista de cima, a superfície livre da água de um tanque de grandes dimensões. A, B e O são três pontos dessa superfície. Nos pontos A e B há duas fontes pontuais que oscilam harmonicamente na vertical, em fase, provocando ondas de mesmo comprimento de onda na superfície da água.

O comprimento de onda das ondas provocadas por essas fontes na superfície livre da água é de

Observe a tela de um osciloscópio a seguir.

Com relação aos sinais apresentados nesse osciloscópio, é correto afirmar:

A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora é definida como

Uma oscilação deixa de ser um movimento harmônico simples sempre que sofre a ação de uma força externa, seja esta contra ou a favor do movimento, gerando oscilações amortecidas ou forçadas, respectivamente. Quanto à teoria física do movimento oscilatório sob influência de forças externas, assinale a alternativa correta.