Física B 1

GABARITO

Física B – Extensivo – V. 5

Exercícios

01) B Porque o que se transporta é a perturbação, e não

matéria.

02) E

Uma onda é uma pertubação que se propaga através de um meio e que, durante sua propagação, transmite energia sem transporte de matéria.

03) T = 10–2 s

(F) f = 1T

∴ f = 1

10 2− ∴ f = 100 Hz

(F) Ao passar pela primeira vez pela posição de equi-líbrio depois de iniciado o movimento terá comple-tado meia volta.

(V)

(F) A cada volta completa a corda passa duas vezes pela posição de equilíbrio, logo com uma frequên-cia de 200 Hz.

(F) Terá percorrido 2 amplitudes do movimento oscila-tório.

04) tAB = 1200 s

a) T = tAB + tBA = 2200

1100

=s

b) f = 1T

= 11

100

= 100 Hz

05) a) 30 veículos por minuto 30 veículos em 60 s Então 0,5 veículo a cada 1 s f = 0,5 Hz

b) T = 1f

∴ T = 1

0 5, ∴ T = 2 s

06) f = 400 Hz T =1 1

400f=

f = 600 Hz T = 1 1

600f=

TT

= = =

1600

1400

400600

23

07) Perceba pelo desenho a distância percorrida pela corda num intervalo de 2s.

O ponto A se desloca para a posição de equilíbrio enquanto o ponto B, para a posição de elongação máxima.

08) D Onda transporta energia, não matéria.

09) A

10) DI. Falso. Onda não transporta matéria.II. Verdadeiro. Movimento harmônico simples.III. Verdadeiro.

Física B2

GABARITO

11) 4201. Falso. Toda onda consiste em transporte de ener-

gia.02. Verdadeiro.04. Falso. Pode ser perdida uma parte em termos de

som, por exemplo.08. Verdadeiro.16. Falso. A energia é diretamente proporcional ao

quadrado da velocidade.32. Verdadeiro.

12) I. Falso. A onda A é longitudinal e seu comprimento de onda é igual ao da onda B.II. Verdadeiro.III. Falso. Se as velocidades são iguais, então quem

possuir o maior comprimento terá o maior período. vA = vB

λ λA

A

B

BT T=

λB > λA

TB > TA

13) B

I. Incorreta. Ondas de telefonia são ondas de rádio, logo, ondas eletromagnéticas.

II. Correta.III. Incorreta. É possível, pois as ondas eletromagnéti-

cas propagam-se no vácuo.

14) AI. Verdadeiro.II. Falso. A luz é eletromagnética e, sendo assim, con-

segue se propagar no vácuo.III. Falso. O som não é onda eletromagnética.

15) EI. VerdadeiroII. VerdadeiroIII. Verdadeiro

16) A As ondas mecânicas podem ser classificadas em

transversais e longitudinais. Os sólidos permitem a propagação de ondas elásticas dos dois tipos. Os fluidos permitem no seu interior apenas a propagação de ondas longitudinais.

17) C Nas ondas primárias, como o movimento das partículas

é paralelo à direção de propagação da onda, esta é classificada como longitudinal. Já as ondas secun-dárias, por possuírem um movimento das partículas perpendiculares à propagação, são classificadas como transversais.

18)AI. Verdadeiro.II. Falso. Têm a mesma velocidade.III. Verdadeiro.IV. Falso. Ao mudarmos o meio, alteramos a veloci-

dade.

19) E O sinal é transmitido por onda eletromagnética no es-

paço. Já a emissão do som no interior da nave é uma onda mecânica.

20) D

21) BI. Verdadeiro.II. Falso. As ondas sonoras não se propagam no vácuo.III. Verdadeiro.

22) E Lembrando que ondas em água, ondas sonoras e

ondas em corda são ondas mecânicas.

23) E Ultrassom é uma onda mecânica com frequência acima

de 20000 Hz.

24) vT = 4 km/h vL = 8 km/h

a)

Ondas T ∆x = v . t ∆x = 4. (t + 5)

Ondas L ∆x = v . t ∆x = 8 . t ∆x = v .t ∆x = 8 5

60 . = 2

3km

∆x = ∆x 4t +20 = 8t 4t =20

t = 5 min = 560

h

Física B 3

GABARITO

b) vL= λL . fL ∴ 8

3 6, = λL . 10 ∴ λL = 8

36∴ λL = 0,22 m

vL=8 km/h = 8

3 6,m/s

c)

25) A

v = λ . f logo, f = vλ

f = 3 10406 5

8.,

f = 738 . 103 Hzf = 738 kHz

26) Perceba pelo desenho que a onda executa 6 oscilações completas em 4 s. Assim:

f = númerotempo de repetições =

64

= 1,5 Hz

27) Perceba que entre R e S existem 6 comprimentos de onda. Assim:

6 λ = 3 m

λ = 36

= 0,5 m

v = λ . f v = 0,5 .1,5 v = 0,75 m/s

28) A v = λ . f 340 = λ . 60.103

λ = 340

6 104.

λ = 0,0057 m = 5,7 mm

λ = tamanho do inseto

29)

AA

1

2

24

12

= =

λλ

1

2

84

2= =

Se v = λ . f e f1 = f2 então:

v v1

1

2

2λ λ= ⇒ 600

8 42

2= − v ∴ v2 =300 m/s

30) Como o meio se mantém, a velocidade fica constante.

Assim: v = λT

Como o comprimento de onda aumenta, o período também deve aumentar para que a velocidade se mantenha constante.

Física B4

GABARITO

31) A

1 oC ________ 0,59 m/s 40 oC _______ ∆v ∆v = 23,6 m/s vsom = 330 + 23,6 = 353,6 m/s Assim,

VVo

= 353 6330

,= 1,07

vv0

T (°C)4001,00

1,07

32) v = 25 mm/s λ = 20 mm f = ?

v = λ . f 25 = 20 . f f = 1,25 Hz x 60 ∴ f = 75 rpm

33) frequência = númerotempo de repetições =

105

= 2 Hz

λ = 2 cm

v = λ . f v = 2 . 2 v = 4 cm/s

34) T = 0,25 λ = 30 cm = 0,3 m

v = λT

v = 0 300 2,,

∴ v = 1,5 m/s

35) f = 10 Hz

λ = 8cm v = λ . f v = 8 . 10 v = 80 cm/s

36)

f = 100 Hz λ = 1 cm

v = λ . f v = 100 . 1 v = 100 m/s

37) λ = 40 cm = 0,4 m v = 1,6 m/s

Perceba pelo comprimento de onda que 16 qua-dradinhos medem 40 cm. Assim, cada quadradinho mede: 25 cm

Dessa forma: Amplitude = 3 quadradinhos = 7,5 cm

v = λT

∴ 1,6 = 0 4,T

T = 0 416,,

= 0,25 s

Física B 5

GABARITO

38) λ = 20 cm

Perceba pelo gráfico que o tempo necessário para uma oscilação é de 10 s.

T = 10 s

v = λT

= 2010

= 2 m/s

39) λ = 0,8m

Perceba pelo gráfico que o tempo de execução de uma

oscilação é 4 s. T = 4s

a) v = λT

= 0 84,

= 0,2 m/s

b) Como o movimento ondulatório pode ser projetado num MHS, perceba que:

c)Com base no mesmo raciocínio do item anterior t = 0 s, t = 2 s e t = 4 s

d) v = ∆∆xt

=21 cms

= 2 cm/s

A rolha percorre no primeiro 1 s 2 cm para cima.

40)

I. Falso. v = 24 m/s λ = 8 m v = λ . f 24 = 8 . f f = 3 Hz

II. Verdadeiro. No MHS, nos pontos em que a veloci-dade é nula, o valor da aceleração é máxima.

III. Verdadeiro. A velocidade é nula nos extremos do MHS, que por sinal são pontos de deslocamento ou deformação máxima.

IV. Falso. A velocidade dos pontos na corda assume valores variáveis entre 0 e 2 m/s (em módulo).

41) T = 2 s

f = 1T

= 12

= 0,5 Hz

Física B6

GABARITO

42) D

43) D

44) C

Os sinais de rádio AM e FM são ondas eletromagné-ticas, se propagam em todos os meios, inclusive no vácuo. Sendo os sinais AM, os possuem menor nitidez e maior alcance e os sinais FM, maior nitidez e menor alcance.

45) D Na figura 1, temos:

Então, λ = 0,50 m Na figura 2, temos:

Então, T = 0,20 s

46) B

Figura 1 (individuo tocando violão), onda na corda: mecânica, unidimensional e transversal.

Figura 2 (um peixe que pula na água lago), onda na água: mecânica, bidimensional e transversal.

Figura 3 (antena de uma estação de rádio), onda: eletromagnética, tridimensional e transversal.

47) A

O princípio de Huygens, diz que cada ponto de uma frente de frente é a fonte de uma frente de onda secun-dária.

48) C

A equação y = 10. cos (2t−4x), ajustando a equação de acordo com definição de equação de onda temos:

, onde

Então a velocidade de propagação da onda é dada

por:

, concluimos que

49) D

De acordo com a equação da onda, temos:

T = 0,2 s e λ = 0,5 m

Então: , substituindo

50) y = 0,15 cos 2 0 2 0 12

π π, ,t x−( ) +

y = A cos 2πλ

ϕtT

xo

− +

a) A = 0,15 m;

b) 0 2, t = tT

∴ T = 1

0 2, = 5 s;

c) 0,1 x = xλ

∴ λ = 10 m;

d) V = λT

= 105

= 2 m/s;

e) ϕo = π2

rad.

Física B 7

GABARITO

51) A

Maior comprimento de onda,

Menor comprimento de onda,

⇒

52) 53

y = 0,05 . cos π π

10 40. .x t−

y = 0,05 . cos x t10 40

−

y = 0,05 cos 22 10 40

π x t−

y = 0,05 cos 220 80

π x t−

y = A cos 2πλx t

T−

01. Verdadeira. A = 0,005 m02. Falsa.

x =20

∴ λ = 20 m

04. Verdadeira. Perceba que entre os parênteses o sinal é negativo.

Logo, o sentido de propagação é x positivo.08. Falsa.

t tT80

= ∴ T = 80 s

16. Verdadeira.

V = λT

= 2080

= 0,25 m/s

32. Verdadeira.

W = 2πT

= 280

π = 0,025 π radianos

53) E

54) A

Dada equação y = 0,005 . cos[π(20 . t − 4 . x)] , ajus-tando a equação de acordo com definição de equação de onda temos:

, onde

Então a velocidade de propagação da onda é dada

por:

55) E Os pontos 1 e 3 possuem acelerações nulas e velo-

cidades transversais máximas. Perceba ainda que o ponto 5 seria um ponto de velocidade nula, porém de aceleração máxima.

56) C Perceba que a equação apresentada possui

λ = 40 cm.

Ao dobrarmos a frequência o comprimento de onda diminuirá 2 vezes. Logo, λ2 = 20 cm, porém com a mesma amplitude.

57) E

I. Correta. Cada ponto de uma frente de onda se comporta como uma fonte secundária(Huygens)

II. Correta. Somente com transversais(direção de propagação perpendicular a direção de vibração).

III. Incorreta. Na refração , a frequencia permanece constante.

IV. Incorrenta. Na reflexão ocorre inversão de fase.

Física B8

GABARITO

58) B

I. Incorreta. Direção de vibração e propagação são perpendiculares.II. Correta.

III. Incorreta. Direção de vibração e propagação são concidentes.IV. Correta. v = λ . f

59) D