Questões de Concurso sobre Ondulatória

Sempre que um sistema oscilatório realiza um movimento harmônico simples, surge uma relação de interdependência entre a energia potencial e a energia cinética, cuja soma rende a energia mecânica do movimento, que é constante. Em relação à teoria física da energia no movimento harmônico simples, é correto afirmar que nele a energia

Um raio de luz monocromática propagando-se no ar incide no ponto O, na superfície de um espelho, plano e horizontal, formando um ângulo de 30° com sua superfície. Após ser refletido no ponto O desse espelho, o raio incide na superfície plana e horizontal de um líquido e sofre refração. O raio refratado forma um ângulo de 30° com a reta normal à superfície do líquido, conforme o desenho abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar é 1, o índice de refração do líquido é:

Para se deslocar os 40 cm que separam dois nós consecutivos uma onda mecânica gasta 0,02 s. Sobre essa onda é correto afirmar que

A compreensão e o domínio das ondas eletromagnéticas, previstas pela teoria de Maxwell, estabelecida na segunda metade do século XIX, revolucionaram a tecnologia e os meios de comunicação.

Considere uma onda eletromagnética se propagando no vácuo. Suponha que o campo elétrico dessa onda seja dado, utilizando-se um sistema cartesiano de coordenadas, pela expressão

$\overrightarrow{E}=E_0\overrightarrow{i}\cos \left(Kz-\omega t\right)+E_0\overrightarrow{j}\cos \left(Kz-\omega t\right)$,

onde E₀ , ω e K são constantes positivas, com ω = Kc, sendo c a velocidade da luz no vácuo e $\overrightarrow{i},\overrightarrow{j}e\overrightarrow{k}$ , os vetores unitários da base cartesiana.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A amplitude do campo elétrico dessa onda é E₀ $\sqrt{2}$ .

( ) Essa onda se propaga tanto na direção de $\overrightarrow{i}$ quanto na direção de $\overrightarrow{j}$.

( ) Essa onda está circularmente polarizada.

As afirmativas são, respectivamente,

Uma corda de comprimento 100,0 cm e massa 5,0 gramas é submetida a uma força de tensão de 800,0 N. Ao ser tocada, ela oscila em sua frequência fundamental. A frequência produzida é transmitida ao ar, meio ao redor da corda oscilante. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda da onda quando já se propagando no ar é

Sobre uma mesma reta são posicionados uma fonte sonora isotrópica e dois detectores fazem a leitura da intensidade do som em decibéis. Os detectores A e B estão a 4,0 m e 8,0 m da caixa de som. Considerando o nível de intensidade sonora mínima para audição humana como sendo I0=10^-12 W/m² e sabendo que a leitura realizada pelos detectores A foi de 60 dB, qual o valor medido pelo detector B, em relação unicamente ao som emitido pela caixa de som em análise? Considere log 2 = 0,30.

Um pêndulo simples de comprimento L e massa m é um sistema simples e facilmente resolvido no formalismo newtoniano. Determine a lagrangiana desse sistema

Um oscilador harmônio simples, consiste em uma mola atuante sobre um corpo que desliza sobre uma superfície horizontal lisa. Se a massa do corpo é dobrada, então:

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale:

Um oscilador harmônico simples consiste de um corpo de massa $m$ preso a uma mola de constante elástica $K$ oscilando sobre uma superfície sem atrito, ou seja, conservando sua energia mecânica. A Figura mostra o diagrama das energias cinética, potencial e total para um oscilador desse tipo que pulsa com frequência de 10/3 Hz.

Nessas condições, a massa $m$ , em gramas, e a constante elástica da mola $K$ , em N/m, valem, respectivamente:

Dados: Considere o valor de $\pi$ aproximadamente 3.

Uma onda eletromagnética plana no vácuo tem um campo elétrico máximo de 3,6 x 10^-4 V/m. Logo, a amplitude máxima do campo magnético será de (considere a velocidade da luz no vácuo igual 3 x 10⁸ m/s):

Para determinar a profundidade de um poço de petróleo, um cientista emitiu com uma fonte, na abertura do poço, ondas sonoras de frequência 220 Hz. Sabendo-se que o comprimento de onda, durante o percurso, é de 1,5 m e que o cientista recebe como resposta um eco após 8 s, a profundidade do poço é:

Considere que uma determinada emissora de rádio transmite na frequência de 6,1 MHz e que a velocidade da luz no ar é 3,0·10⁸ m/s. Para sintonizar essa emissora, necessita-se de um receptor de ondas curtas que opere na faixa de:

O processo básico para gravação de um holograma em um meio material requer a interação de ondas esféricas espalhadas pelo objeto com ondas planas oriundas de uma fonte coerente. Uma vez registrado o holograma, sua visualização exige um procedimento chamado de processo de reconstrução que envolve essencialmente o fenômeno de

Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radiação de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada no interior do forno é ilustrada na figura.

De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida?

No verão de 1940, o mundo da engenharia ficou estarrecido com a ruptura da ponte que ligava a cidade de Tacoma à península de Gig Harbor, no estado de Washington, nos Estados Unidos da América. A ponte, oficialmente chamada de Tacoma Narrows, era conhecida como Galloping Gertie (Gertie Galopante) por conta da respectiva instabilidade estrutural, ocasionada por ventos com velocidades a partir de 7 km/h. Até hoje, as razões do colapso são motivo de discussões acaloradas em rodas de estudiosos do assunto.

O estudo do efeito fotoelétrico, realizado por Einstein em 1905, foi um dos pilares da nova física que estava surgindo, a física quântica. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons, que ocorre quando a luz incide em uma superfície. No modelo de Einstein, um fóton da luz incidente fornece toda a respectiva energia para um único elétron no metal. Dessa maneira, a absorção de energia pelos elétrons é feita em pacotes, de forma quantizada.

A figura abaixo representa duas cordas, 1 e 2, de mesmo comprimento e densidades lineares μ₁ e μ₂ presas, por uma de suas extremidades, em pontos diferentes, a uma parede. Uma barra é presa às outras extremidades das cordas. Essa barra, por sua vez, encontra-se presa a uma corda, de massa e densidade linear desprezíveis, que passa por uma roldana fixa e na qual se encontra pendurado um corpo de massa M.

Sabendo-se que as densidades lineares das duas cordas estão relacionadas por μ₁ = 2μ₂, a razão entre as velocidades dos pulsos transversais que se propagam nas duas cordas é dada por