Física - oscilações e ondulatória questões de vestibular 2009

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físicaoscilações e ondulatória

QUESTÕES DE VESTIBULARES2009.1 (1o semestre)2009.2 (2o semestre)

sumáriocimemática e dinâmica das oscilações

VESTIBULARES 2009.1 ....................................................................................................................... 2VESTIBULARES 2009.2 ....................................................................................................................... 6

introdução e equação fundamental da ondulatóriaVESTIBULARES 2009.1 ....................................................................................................................... 9VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 14

fenômenos ondulatóriosVESTIBULARES 2009.1 ..................................................................................................................... 16VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 21

interferência de ondasVESTIBULARES 2009.1 ..................................................................................................................... 22VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 24

acústica (velocidade e qualidades fisiológicas do som)VESTIBULARES 2009.1 ..................................................................................................................... 25VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 29

fontes sonoras (cordas e tubos)VESTIBULARES 2009.1 ..................................................................................................................... 30VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 31

efeito DopplerVESTIBULARES 2009.1 ..................................................................................................................... 32VESTIBULARES 2009.2 ..................................................................................................................... 34

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(UFPB-2009.1) - RESPOSTA: afirmativas corretas: I, III e IVUma mola considerada ideal tem uma das suas extremidadespresa a uma parede vertical. Um bloco, apoiado sobre uma mesalisa e horizontal, é preso a outra extremidade da mola (ver figuraabaixo).

Nessa circunstância, esse bloco é puxado até uma distância de6,0 cm da posição de equilíbrio da mola. O mesmo é solto apartir do repouso no tempo t = 0. Dessa forma, o bloco passa aoscilar em torno da posição de equilíbrio, x = 0, com período de2s.Para simplificar os cálculos, considere = 3.Com relação a esse sistema massa-mola, identifique as afirma-tivas corretas:I. O bloco tem a sua velocidade máxima de 0,18 m/s na posiçãox = 0.II. A amplitude do movimento do bloco é de 12 cm.III. O módulo máximo da aceleração desenvolvida pelo bloco éde 0,54 m/s2 e ocorre nos pontos x = 0,06 m.IV. O bloco oscila com uma freqüência de 0,5 Hz.V. A força restauradora responsável pelo movimento do blocovaria com o quadrado da distância do deslocamento do bloco emrelação a x = 0.

(ITA/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: BDiagramas causais servem para representar relações qualitati-vas de causa e efeito entre duas grandezas de um sistema. Nasua construção, utilizamos figuras como para indi-car que o aumento da grandeza r implica aumento da grandezas e para indicar que o aumento da grandeza rimplica diminuição da grandeza s. Sendo a a aceleração, v avelocidade e x a posição, qual dos diagramas abaixo melhor re-presenta o modelamento do oscilador harmônico?

a)

*b)

c)

d)

e)

tópico 1:cimemática e dinâmica das oscilações

VESTIBULARES 2009.1VESTIBULARES 2009.2 PÁG. 6

CINEMÁTICADASOSCILAÇÕES

DINÂMICADASOSCILAÇÕES

(UNIFEI/MG-2009.1) - RESPOSTA: gP / gT = 1/2Um piloto consegue pousar com muita dificuldade sua nave es-pacial no planeta XT32K depois de uma pane no sistemaoperacional que controla os sensores de detecção do valor dagravidade local, que servem de auxílio ao piloto principalmentepara pousos e decolagens. Não podendo contar com a eficiênciados sensores, o piloto se vê obrigado a calcular manualmente arelação entre a gravidade local do planeta em que se encontra ea gravidade do último planeta visitado, a Terra, cujo valor da gra-vidade local é bem conhecido e vale 9,80 m/s2. Para calcular areferida relação, que é o único tipo de dado aceito pelo computa-dor que ainda funciona na sua nave, o piloto conta com um fiocomposto de polímeros especiais de massa desprezível medin-do 1225 mm e de uma pequena esfera de titânio de 200g demassa. Usando uma liga especial ele acopla o fio de polímeros àmassa, constituindo uma espécie de pêndulo que, quando colo-cado a oscilar, demora 15,7 s para completar 5 oscilações com-pletas. Diante dessas circunstancias, qual é a relação entre osvalores da gravidade do planeta XT32K e da gravidade terrestre?

(UNICENTRO/PR-2009.1) - ALTERNATIVA: BUm corpo de massa m, preso a uma mola de constante elásticak, oscila sobre uma superfície plana e horizontal, sem atrito, ca-racterizando o movimento harmônico simples de um sistemamassa-mola. Nessas condições, o período do movimento é T, afreqüência é f, a velocidade máxima do corpo é V e a energiamecânica do sistema é EM.

Outro corpo, de massa m/2, preso a uma mola de constante 2k,é posto a oscilar com a mesma amplitude, sobre a mesma su-perfície da situação anterior. Sobre essa segunda situação sãofeitas as seguintes afirmativas:I - O período do movimento é T/4;II - A freqüência do movimento é 2f;III - A velocidade máxima do corpo é 2V;IV - A energia mecânica do sistema é 2EM.São CORRETAS apenasa) I, II e III. d) I e IV.*b) II, III e IV. e) II e IV.c) I, III e IV.

(UECE-2009.1) - ALTERNATIVA: DUm bloco de massa m, que se move sobre uma superfície hori-zontal sem atrito, está preso por duas molas de constantes elás-ticas k1 e k2 e massas desprezíveis com relação ao bloco, entreduas paredes fixas, conforme a figura.Dada uma velocidade inicial ao bloco, na direção do eixo x, estevibrará com freqüência angular igual a

a)

b)

c)

*d)

k1k2m (k1 + k2)

(k1 + k2)2m

(k1 - k2)2m

(k1 + k2)m

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(UFPB-2009.1) - ALTERNATIVA: DPara analisar mudanças entre energias cinética e potencial elás-tica em um sistema mecânico massa-mola, um estudante de Fí-sica realiza o experimento descrito e representado abaixo:fixa duas molas idênticas em paredes verticais opostas;assinala o ponto O como o de referência e as posições das

extremidades livres das molas por x1 e �x1;comprime a mola da direita com um bloco até um ponto assi-

nalado por x2;verifica que a energia potencial do sistema é de 16J;libera o bloco a partir do repouso.

A partir desse momento, o estudante observa que o bloco é arre-messado em direção à mola da esquerda, que sofre uma com-pressão até a posição �x2. Dessa forma, o bloco fica oscilandoentre as molas.Desprezando as perdas de energia, verifica-se que o comporta-mento da energia cinética do bloco, em função da sua posição,está melhor representado no gráfico:

(UFPB-2009.1) - ALTERNATIVA: CDois estudantes de Física analisam o movimento do sistemamassa-mola. Eles, então, constroem uma tabela relacionandoos deslocamentos sofridos pela massa em função do tempo demovimento. A representação gráfica dessa tabela é mostrada nafigura abaixo.

Sabendo-se que a constante elástica da mola é de 20 N/m e quea equação que relaciona o deslocamento com o tempo é dadapor y = Acos( t + / 3), é correto afirmar que a energia total dosistema massa-mola é dada por:a) 4 × 10�3J *c) 16 × 10�3J e) 40 × 10�3Jb) 8 × 10�3J d) 32 × 10�3J

(UEM/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)Considere um ponto material de massa m que oscila em torno deuma posição de equilíbrio, em trajetória retilínea, livre de forçasdissipativas. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).01) A função x = f (t) , na qual x é o deslocamento do pontomaterial e t é o tempo, é bem representada pelo gráfico abaixo.

02) O gráfico abaixo representa a velocidade v do ponto materialem função do tempo t.

04) A força restauradora que atua sobre o ponto material é inver-samente proporcional à amplitude do movimento.08) O gráfico do período T de oscilação em função da massa mdo ponto material é bem representado pelo gráfico abaixo.

16) A força restauradora, que atua sobre o ponto material, emrelação ao deslocamento do mesmo, é representada por umafunção linear.

a)

b)

c)

*d)

e)

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(PUC/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: CA figura a seguir mostra um corpo de massa m = 0,05kg, preso auma mola de constante elástica k = 20N/m. O objeto é deslocado20cm para a direita, a partir da posição de equilíbrio sobre umasuperfície sem atrito, passando a oscilar entre x = A e x = � A.

A = 20 cm

Assinale a afirmativa CORRETA.a) Na posição x = �20cm, a mola tem uma energia cinética de0,4J e a energia potencial elástica do corpo é nula.b) Na posição x = �20cm, toda a energia do sistema vale 0,4J eestá no objeto sob a forma de energia cinética.*c) Na posição x = 0, toda a energia do sistema está no corpo naforma de energia cinética e sua velocidade vale 4m/s.d) Na posição x = 20cm, toda a energia do sistema vale 0,8Jsendo 0,6J na mola e o restante no objeto.

(PUC/MG-2009.1) - ALTERNTATIVA: DEm relação à questão anterior, se houvesse atrito entre o corpo ea superfície, a quantidade de calor gerada seria suficiente para(Considere: 1 cal = 4J ; cágua = 1 cal/g.ºC ; Lf = 80 cal/g; Lv = 540cal/g.)a) fundir 1g de gelo a 0°C.b) aumentar em 1°C a temperatura de 1g de água.c) vaporizar 0,01g de água a 100°C.*d) aumentar em 1°C a temperatura de 0,1g de água.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo mostra três massas penduradas por fios presosao teto. As massas serão postas para oscilar e se movimentarãocomo pêndulos simples. No pêndulo 1, da esquerda, o compri-mento do fio é L e a massa é m. No pêndulo 2, do meio, o com-primento é L, mas a massa é 2m. No pêndulo 3, da direita, ocomprimento é 2L e a massa é 2m. Assinale a alternativa COR-RETA, quanto ao período de cada pêndulo:

a) Os três períodos serão distintos entre si.*b) Os períodos dos pêndulos 1 e 2 serão iguais, e diferentes doperíodo do pêndulo 3.c) Os períodos dos pêndulos 1 e 3 serão iguais, e diferentes doperíodo do pêndulo 2.d) Os períodos dos pêndulos 2 e 3 serão iguais, e diferentes doperíodo do pêndulo 1.e) Todos os pêndulos terão o mesmo período.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: BUm bloco de massa m, apoiado sobre uma superfície horizontal,é preso à extremidade de uma mola de constante elástica k queestá fixada numa parede vertical. O corpo então é puxado deuma distância A, esticando a mola, de modo que o sistema co-meça a oscilar para a esquerda e para a direita em torno de umaposição de equilíbrio. O atrito entre o bloco e a superfície hori-zontal é desprezível. Com relação a esse movimento oscilatório,é INCORRETO afirmar que:

a) na posição de equilíbrio a velocidade do corpo é máxima.*b) nas posições extremas nas quais o corpo pára a aceleração ézero.c) nas posições extremas nas quais o corpo pára a energia cinéticado corpo é zero.d) na posição de equilíbrio a energia potencial elástica da mola énula.e) a soma das energias cinética do corpo e potencial elástica damola é sempre constante em qualquer instante durante essemovimento oscilatório.

(ITA/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: A (RESOLUÇÃO NO FINAL)Um cubo de 81,0kg e 1,00 m de lado flutua na água cuja massaespecífica é = 1000 kg/m3. O cubo é então calcado ligeiramen-te para baixo e, quando liberado, oscila em um movimento har-mônico simples com uma certa freqüência angular. Desprezan-do-se as forças de atrito e tomando g = 10 m/s2, essa freqüênciaangular é igual a*a) 100 /9 rad/s.b) 1000 /81 rad/s.c) 1 /9 rad/s.d) 9 /100 rad/s.e) 81 /1000 rad/s.

RESOLUÇÃO ITA/SP-2009.1:cubo em equllíbrio: E = P Ahg = mg h = 0,081 mCalcando o cubo de uma distância x (x h para o cubo não sairda água) FR = Axg = ma, em que, | a | = 2 | x |

= 100 /9 rad/s

(UFV/MG-2009.1) - RESPOSTA: a) 1,0m b) 32,0J c) 64,0Nd) /4 s e) x = +1,0m (aceleração mínima ou máxima negativa)Um sistema bloco-mola oscila ao longo do eixo x, sem forçasdissipativas. A massa do bloco é de 1,0 kg e a constante elásticada mola é igual a 64 N/m. O gráfico ao lado mostra o comporta-mento da energia cinética Ec do bloco em função de sua posiçãox. Calcule:

a) a amplitude A do movimento.b) a energia mecânica do sistema.c) o módulo da força elástica máxima.d) o período de oscilação do sistema, sabendo-se que a acelera-ção máxima do bloco é amáx =

2A, sendo a freqüência angularde oscilação do sistema.e) o(s) ponto(s) ao longo de x onde a aceleração é mínima.

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(UNIFOR/CE-2009.1) - ALTERNATIVA: EUm astronauta leva um relógio de pêndulo para a Lua, onde aaceleração da gravidade é seis vezes menor que na Terra. Écorreto afirmar que, em relação à Terra,a) o período do pêndulo diminui.b) a freqüência do pêndulo aumenta.c) o período e a freqüência do pêndulo não se alteram.d) a amplitude de oscilação do pêndulo diminui.*e) o relógio se atrasa.

(UFPE-2009.1) - RESPOSTA: xMÁX = 30 cmConsidere um sistema massa-mola, onde o bloco desliza sematrito ao longo de uma superfície horizontal. A figura mostra ográfico da energia cinética, EC, do bloco, em função do alonga-mento da mola, x.

Sabendo-se que a constante elástica da mola é k = 100 N/m,calcule o alongamento máximo da mola xMAX, em centímetros.Despreze a resistência do ar.

(UNIFAL/MG-2009) - ALTERNATIVA: CImagine um poço que perfure toda a Terra, conforme indicadoem cada alternativa. Desconsidere efeitos não inerciais devido àrotação da Terra, aquecimento no túnel e efeitos de atrito. Assi-nale a alternativa que descreve a trajetória seguida por uma pe-dra que é deixada cair no interior do poço.

a) b)

*c) d)

e)

Obs.: É possível mostrar que o movimento da questão acima,UNIFAL/MG-2009.1, é um MHS.

(UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04)Sobre o movimento executado por um pêndulo, assinale o quefor correto.01) Na amplitude máxima, a energia mecânica do pêndulo é mí-nima.02) A freqüência de um pêndulo sofre alteração quando o seucomprimento é alterado.04) Para pequenas amplitudes, as oscilações do movimentopendular são isócronas.08) A única grandeza que altera o período de um movimentopendular é o seu comprimento.

(UFRGS/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: A (RESOLUÇÃO NO FI-NAL DA QUESTÃO)Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas doenunciado abaixo, na ordem em que aparecem.Dois pêndulos simples, A e B, oscilam com pequenas amplitudesem movimentos harmônicos com freqüências iguais, após serdado o mesmo impulso inicial a ambos. Se a amplitude de osci-lação do pêndulo A é igual ao dobro da amplitude de oscilação dopêndulo B, podemos afirmar que os comprimentos, LA e LB,respectimamente, são tais que ................, e que as massas pre-sas a suas extremidades, mA e mB, respectivamente, são taisque ............... .*a) LA = LB - mA < mB d) LA = 2LB - mA > mBb) LA = 2LB - mA < mB e) LA = LB 2 - mA > mBc) LA = LB - mA = mBRESOLUÇÃO UFRGS/RS-2009.1:� mesma freqüência mesmo comprimento (LA = LB)� mesmo impulso e amplitude de A maior que a de B mA < mB

(UFLA/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DUm objeto de massa 2 kg está preso a uma mola de constanteelãstica k = 800 N/m e oscila com amplitude A = 2 cm. A energiatotal do sistema é:a) 1,6 × 103 J. b) 8,0 J. c) 800 J *d) 0,16 J.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DConsidere um sistema oscilante, composto por uma massa pre-sa a uma mola. Na posição de afastamento máximo do ponto deequilíbrio, a velocidade da massa e a intensidade da força sobrea massa são, respectivamente,a) nula, nula.b) máxima, máxima.c) máxima, nula.*d) nula, máxima.e) são iguais, mas não nulas nem máximas.

(UNICAMP/SP-2009.1) - RESPOSTA: a) 3,2×10�8J b) 1798 sA piezeletricidade também é importante nos relógios modernosque usam as vibrações de um cristal de quartzo como padrão detempo e apresentam grande estabilidade com respeito a varia-ções de temperatura.a) Pode-se utilizar uma analogia entre as vibrações de um cristalde massa m e aquelas de um corpo de mesma massa preso auma mola. Por exemplo: a freqüência de vibração do cristal e asua energia potencial elástica também são dadas por

� = e EP = k x2,

respectivamente, onde k é a propriedade do cristal análoga àconstante elástica da mola e x é o análogo da sua deformação.Um cristal de massa m = 5,0 g oscila com uma freqüência de 30kHz. Usando essa analogia, calcule a energia potencial elásticado cristal para x = 0,020 m.b) Em 1582, Galileu mostrou a utilidade do movimento pendularna construção de relógios. O período de um pêndulo simplesdepende do seu comprimento L. Este varia com a temperatura, oque produz pequenas alterações no período. No verão, um pên-dulo com L = 90 cm executa um certo número de oscilaçõesdurante um tempo t =1800 s . Calcule em quanto tempo essepêndulo executará o mesmo número de oscilações no inverno,se com a diminuição da temperatura seu comprimento variar 0,20cm, em módulo. Adote = 3.Para uma pequena variação de comprimento L, a variação cor-

respondente no tempo das oscilações t é dada por .

Assim, t pode ser positivo ou negativo, dependendo do sinal deL.

km

12 2

1

tt

12

LL=

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(UFT/TO-2009.1) - ALTERNATIVA: DDois pêndulos simples com diferença de comprimentos de ( 1 �

2) = 22 cm oscilam em um mesmo ambiente. Em um determi-nado intervalo de tempo t o pêndulo 1 faz N1=100 oscilações e ooutro N2=120 oscilações. Determine o comprimento de cada pên-dulo.Nota: Considere que os pêndulos oscilam harmonicamente.a) 1 = 40 cm e 2 = 18 cm.b) 1 = 52 cm e 2 = 30 cm.c) 1 = 62 cm e 2 = 40 cm.*d) 1 = 72 cm e 2 = 50 cm.

(UESPI-2009.1) - ALTERNATIVA: AUm relógio de pêndulo é um dispositivo composto por uma pe-quena esfera, suspensa por um fio metálico. Sabe-se que tal fioapresenta um determinado coeficiente de dilatação térmica line-ar. O pêndulo em questão oscila periodicamente sob a ação deforças gravitacionais. Baseados em tais informações, podemosdizer que os relógios de pêndulo*a) atrasam no verão.b) adiantam no verão.c) não sofrem alteração em seus períodos de oscilação, devidoàs mudanças de temperatura.d) são os mais precisos, uma vez que seus períodos de oscila-ção apenas dependem da aceleração da gravidade no local, queé constante.e) são os mais precisos, uma vez que seus períodos de oscila-ção apenas dependem damassa da pequena esfera, que é cons-tante.

(IF/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: CUm bloco, preso a uma mola, oscila sem atrito entre os pontos Be B�. O ponto O representa a posição de equilíbrio do bloco.

No instante em que ele passa pela posição indicada na figura,deslocando-se para a direita, o sentido da força restauradora, daaceleração e o tipo de movimento do bloco são, respectivamen-te,a) para a esquerda, para a direita e uniformeb) para a direita, para a esquerda e retardado*c) para a esquerda, para a esquerda e retardadod) para a esquerda, para a direita e aceleradoe) para a direita, para a direita e uniforme

(UDESC-2009.2) - RESPOSTA: a) 12 s b) nula c) 0,2 m/sNo instante inicial de seu movimento harmônico simples retilíneo,um corpo está na posição de equilíbrio. E, a partir desta posição,desloca-se no máximo 40,0 cm para a direita ou para a esquer-da. Para percorrer o caminho entre essas duas posições extre-mas, o corpo leva 6,0 s. Considere = 3,0.a) Qual o período de duração desse movimento?b) Calcule a aceleração do corpo ao passar pela posição de equi-líbrio.c) Calcule o módulo da velocidade máxima do corpo.

(UNESP-2009.2) - ALTERNATIVA: ESabe-se que em um Movimento Harmônico Simples (MHS), aaceleração relaciona-se com o tempo, de acordo com a seguintefunção:

a = �A 2cos ( o + t)

onde: a é aceleração, A é a amplitude, é a frequência angularou pulsação, o é a fase inicial e t é o tempo. Um bloco, conside-rado como um ponto material, preso em uma mola, descreve umMHS sobre uma mesa horizontal sem atrito, seguindo a trajetóriaBAC indicada na figura.

Se o bloco, no instante inicial desse movimento, estava no pontoB, e sabendo que ele completa um ciclo a cada 1 segundo, pode-se afirmar que a função da aceleração (a) em relação ao tempo(t) desse movimento é:a) a = �8 2cos ( /2 + t)b) a = �2 2cos (2 t)c) a = �2 2cos ( + t)d) a = �8 2cos (t)*e) a = �8 2cos (2 t)

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(UECE-2009.2) - ALTERNATIVA: AUm objeto se move de modo que sua aceleração sempre é pro-porcional ao seu deslocamento, mas em sentido contrário, ouseja, deslocamento e aceleração têm sempre sinais opostos.Neste caso, pode-se afirmar corretamente que se trata de ummovimento*a) harmônico simples.b) uniformemente variado.c) circular.d) uniforme.

(UECE-2009.2) - ALTERNATIVA: BA curva que melhor representa a velocidade v(t) contra o deslo-camento x(t) de um oscilador harmônico éa) uma reta passando pela origem.*b) uma elipse centrada na origem.c) uma senóide.d) uma co-senoide.

(UEM/PR-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)Considerando a função posição x(t) = 2cos(0,4 t + /6), com xdado em centímetros e t em segundos, de um corpo em movi-mento harmônico simples, assinale o que for correto.01) Nas mesmas unidades acima, podemos também expressarx(t) na forma .cos(0,4 t) � sen(0,4 t), em que t 0.02) O período do movimento é 2/ segundos.04) O primeiro instante t em que x(t) = 2 cm é t = 55/22 segun-dos.08) A amplitude do movimento é 2 cm.16) No intervalo de tempo [0,6], o corpo passa somente duasvezes pela posição em que x(t) = 0.

(UDESC-2009.2) - RESPOSTA: a) EP = 0,25EM e EC = 0,75EMb) x = ± A 2 ; v = ± A 2 c) 4 vezesUm sistema massa mola oscila, na horizontal, em movimentoharmônico simples (MHS) com frequência angular e amplitudeA.a) Na posição x = A/2 , quais são as frações da energia total dosistema referentes às energias cinética e potencial?b) Encontre uma expressão para os módulos da posição e davelocidade quando a energia potencial elástica for igual à ener-gia cinética.c) Quantas vezes a energia potencial é igual à energia cinéticadurante um ciclo?

(UDESC-2009.2) - RESPOSTA: a) 150 N/m b) 0,1575 Jc) posição A (EPmáx) e posição C (vmáx)O diagrama abaixo descreve uma parte do movimento oscilatóriode um sistema massa mola, que oscila em uma superfície emque o atrito pode ser desprezado.

Com base nesse diagrama:a) Calcule o valor da constante elástica da mola.b) Determine o trabalho que a mola realiza ao empurrar o blocoda posição A até B.c) Considere as posições A, B e C: em qual delas a energia po-tencial elástica é maior e em qual delas a velocidade é máxima?Explique.

(UEM/PR-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)Um corpo de massa M é mantido em repouso, na posição iindicada na figura abaixo, por meio de duas linhas inextensíveise de massa desprezível, 1 e 2. Corta-se a linha 2 e a massa iniciauma oscilação pendular.Despreze a resistência do ar e assinale o que for correto.

01) Quando o corpo está na posiçãoA ou na posição C, o móduloda tração na linha 1 é o mesmo.02) Quando o corpo está na posição B, a tração na linha 1 é igualao seu próprio peso.04) O espaço percorrido pelo corpo de massa M pode ser calcu-lado por meio da equação S(t)= (½) at2 (a é o módulo da acelera-ção resultante do corpo e t é o tempo).08) Quando o corpo está na posição B, sua aceleração centrípetaé máxima.16) Quando o corpo está na posiçãoA ou na posição C, o módulode sua velocidade é o mesmo.

(UNIMONTES/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: BO som de determinada frequência, emitido por uma trombeta, écapaz de quebrar uma taça de vidro (veja a figura). A taça, antesde quebrar, oscila na mesma frequência do som emitido peloinstrumentomusical. O fenômeno físico relacionado a esse eventoé conhecido pora) interferência.*b) ressonância.c) difração.d) refração.

(IF/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: AAs figuras abaixo ilustram um mesmo pêndulo oscilando na Ter-ra e na Lua.

Comparando os períodos T e T� e as freqüências f e f� de oscila-ção desse pêndulo, é correto afirmar que, na Lua, T� e f�, respec-tivamente,*a) aumenta e diminui. d) aumenta e não altera.b) diminui e aumenta. e) não altera e aumentac) diminui e não altera.

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(UTFPR-2009.2) - ALTERNATIVA: CUm oscilador massa-mola executa ummovimento harmônico sim-ples com amplitude de 10,0 cm e energia mecânica representa-da por E. Quando a elongação do movimento for igual a 8,0 cm,a energia cinética do movimento será igual a:a) 20% de E.b) 28% de E.*c) 36% de E.d) 72% de E.e) 64% de E.

(UNIFAL/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: CUm sistema massa-mola sem atrito, conforme ilustrado na figuraabaixo, é submetido a duas situações: na situação 1, a mola écomprimida de 1 cm e liberada para oscilar. Na situação 2, amola é estendida de 1 cm e liberada para oscilar. Na situação 1,a energia mecânica do sistema é E1 e a frequência de oscilaçãoé f1.Na situação 2, a energia mecânica do sistema é E2 e a frequênciade oscilação é f2. Com base nessas informações, é CORRETOafirmar que:a) E1 = E2 e f1 > f2b) E1 > E2 e f1 > f2*c) E1 = E2 e f1 = f2d) E1 < E2 e f1 = f2

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(UFRJ-2009.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma corda comprida e tensa está inicialmente ao longo de umeixo horizontal Ox e tem uma de suas extremidades em x = 0.Num dado instante, tomado como t = 0, uma onda transversal égerada na corda levando-se essa extremidade para cima até umaaltura h conhecida e depois trazendo-a de volta para a posiçãoinicial. A partir desse momento a extremidade permanece emrepouso. A duração do movimento de subida da extremidade, devalor conhecido t, e igual a duração do movimento de descida.Por simplicidade, suponha que omovimento da extremidade, tantona subida quanto na descida, seja realizado com velocidade ver-tical e de módulo constante, sendo desprezível o tempo gastopara inverter o movimento.A figura mostra a configuração da corda no instante t = 2 t.

Calcule a velocidade do ponto da corda localizado em x = 5d/4 noinstante t = 4 t, sendo d a distância indicada no gráfico.

RESPOSTA UFRJ-2009.1: Para percorrer uma distância verticaligual a h, um ponto da corda leva um tempo t vy = � h t

(UFPB-2009.1) - ALTERNATIVA: BEm uma construção de um prédio de apartamentos com quatroandares, o mestre-de-obras utiliza um fio do prumo resistente,com a finalidade de verificar se uma das paredes laterais desseedifício apresenta algum tipo de defeito. Para isso, ele fixa umadas extremidades desse fio em um suporte localizado no topo doprédio e na outra extremidade, pendura um bloco de cimento de6 kg de massa. Dessa forma, a distância entre as duas extremi-dades é de, aproximadamente, 12 metros. A representaçãoesquemática desse prédio, juntamente com o fio de prumo, estána figura ao lado.

Dois estudantes de Física que passavam pelo local resolvem com-provar a veracidade dos conceitos teóricos, abordados pelo pro-fessor na aula sobre ondas transversais. Para isso, eles sincroni-zam os seus relógios e um dos estudantes sobe até o topo doprédio, enquanto o outro fica na base, próximo ao bloco de ci-mento pendurado no fio. O estudante que se situa na base aplicauma pequena perturbação lateral no fio, no instante previamentedeterminado, a qual se propaga até o topo. O estudante que seencontra no topo observa que essa onda leva 0,5 segundos parachegar até ele. Desprezando-se a tensão no fio produzida pelasua massa e considerando g = 10m/s2, é correto afirmar que amassa do fio de prumo, em quilogramas, é:a) 1/4 *b) 5/4 c) 5/2 d) 7/2 e) 9/2

(FGV/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: EQuando uma onda eletromagnética se propaga em um meio ma-terial, alguns fatores devem ser levados em conta.Analise-os.I. No vácuo, a luz vermelha e a verde apresentam mesmas velo-cidades, porém, na água, suas velocidades ficam diferentes.II. A direção de propagação das ondas eletromagnéticas é trans-versal à direção da vibração da fonte que as produz, indepen-dentemente do meio que essas ondas atravessam.III. Nos meios materiais, desde que uma onda eletromagnéticapossa se propagar, a velocidade de propagação depende da fre-qüência.É correto o contido ema) I, apenas. d) II e III, apenas.b) II, apenas. *e) I, II e III.c) I e III, apenas.

(VUNESP/UFABC-2009.1) - RESPOSTA: d = 0,45 mNa natureza, muitos animais conseguem guiar-se e até mesmocaçar com eficiência, devido à grande sensibilidade que apre-sentam para a detecção de ondas, tanto eletromagnéticas quan-to mecânicas. O escorpião é um desses animais. O movimentode um besouro próximo a ele gera tanto pulsos mecânicos longi-tudinais quanto transversais na superfície da areia. Com suasoito patas espalhadas em forma de círculo, o escorpião intercep-ta primeiro os longitudinais, que são mais rápidos, e depois ostransversais.

A pata que primeiro detectar os pulsos determina a direção ondeestá o besouro. A seguir, o escorpião avalia o intervalo de tempoentre as duas recepções, e determina a distância d entre ele e obesouro. Considere que os pulsos longitudinais se propaguemcom velocidade de 150 m/s, e os transversais com velocidade de50 m/s. Se o intervalo de tempo entre o recebimento dos primei-ros pulsos longitudinais e os primeiros transversais for de 0,006s, determine a distância d entre o escorpião e o besouro.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DQual a propriedade que caracteriza a diferença entre ondas me-cânicas longitudinais e transversais?a) a velocidade de propagaçãob) a direção de propagaçãoc) a freqüência*d) a direção de vibração do meio de propagação em relação àdireção de propagação da ondae) o período

tópico 2:introdução e equação fundamental da

ondulatóriaVESTIBULARES 2009.1

VESTIBULARES 2009.2 PÁG. 14

INTRODUÇÃOÀONDULATÓRIA

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(UFC/CE-2009.1) - ALTERNATIVA: CDuas fontes puntiformes, separadas por uma distância , emi-tem ondas esféricas em um meio homogêneo e isotrópico, compotências P1 e P2. Suponha que o meio não absorva energia. Emum ponto Q, situado entre as duas fontes sobre a linha que asune, as intensidades das duas ondas são iguais. Assinale a alter-nativa que contém a distância do ponto Q à fonte de potência P1,em função de , se P1 = 4P2.a) 4 5.b) 5.*c) 2 3.d) 3.e) 3 5.

(VUNESP/UFTM-2009.1) - RESPOSTA: a) T1 = T2 = 4,0 Nb) m1 = 500 g e m2 = 300gUm bloco homogêneo de massa 800 g é mantido em equilíbrioestático, suspenso por duas cordas verticais 1 e 2, de densida-des lineares de massa 1 = 5 g/m e 2 = 3 g/m que, passando porduas polias ideais, são presas em duas paredes verticais, comomostra a Figura 1. A seguir, o bloco é separado em duas partesde massas m1 e m2, e cada pedaço fica pendurado em uma cor-da, também em equilíbrio, conforme a Figura 2.

EQUAÇÃO FUNDAMENTALDAONDULATÓRIA

(CEFET/PI-2009.1) - ALTERNATIVA: CUma onda se propaga em um meio de acordo com a função Y =3.cos [2 .(5t � 4X) + /2)], para X e Y em cm e t em segundos.A velocidade de propagação da onda é:a) 1,50 cm/sb) 2,00 cm/s*c) 1,25 cm/sd) 0,25 cm/se) 2,50 cm/s

(UFLA/MG-2009.1) - RESPOSTA: a) 2,5 s b) 0,8 cm/sUm vibrador é composto por uma haste com uma ponta P, a qualé encostada na superfície da água. A haste vibra verticalmentecom freqüência de 0,4 Hz, produzindo ondas circulares (figuraabaixo), sendo a distância entre duas cristas de onda consecu-tivas de 2 cm.Calcule:a) O tempo de uma oscilaçãocompleta da ponta P da has-te.b) A velocidade de desloca-mento da onda produzida.

(UFAL-2009.1) - ALTERNATIVA: EUma onda transversal se propaga numa longa corda. Sabe-seque, em 1,5 m de corda, cabem três quartos do comprimento deonda dessa onda propagante.Tal comprimento de onda é igual, em metros, a:a) 0,50 d) 1,25b) 0,75 *e) 2,00c) 1,00

(UCG/GO-2009.1) - RESPOSTA: CORRETANotícias de vida e morte nos chegam diariamente pelas imagensda televisão, pelas ondas de rádio, pelos cabos da internet, pe-las fibras ópticas das redes de telecomunicações, etc. Considerea afirmação abaixo e diga se ela é CORRETA ou FALSA.Uma emissora de TV e outra de rádio emitem seus sinais emondas eletromagnéticas com freqüências de 108 Hz e 5 × 105 Hzrespectivamente.Sabendo-se que a velocidade das ondas eletromagnéticas no arseja de 3 × 108 m/s então os comprimentos de onda associadosa essas freqüências são de 3 m e 600 m respectivamente.

(UCG/GO-2009.1) - ALTERNATIVA: DA figura a seguir representa um onda que se propaga em umacorda com velocidade de 5 m/s na direção x em um dando ins-tante de tempo. Sendo ym a amplitude da onda, o comprimentode onda, f a frequência da onda e T o período da onda.

Considere as afirmativas abaixo.I) ym = 15 cm e = 40 cmII) f = 12,5 Hz e T = 0,5 sIII) ym = 15 cm e = 30 cmAssinale o item que possui apenas proposições verdadeiras.a) I e IIb) II e IIIc) I, II e III*d) I

a) Na situação da Figura 1, determine, em newton, a intensidadeda força de tração vertical que cada corda exerce no bloco.Considere desprezíveis as massas das cordas em relação à dobloco e adote g = 10 m/s2.b) Quando as partes estão separadas, um pulso é produzido emcada uma das cordas. Na corda 1, o pulso se propaga com velo-cidade v1, e na corda 2, com velocidade v2. Sabendo que a velo-cidade de propagação de um pulso numa corda tracionada com

uma força T é dada pela expressão v = , onde é a densi-

dade linear de massa, determine as massas m1 e m2, para queos pulsos se propaguem com a mesma velocidade nas duas cor-das.

T

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(FGV/RJ-2009.1) - ALTERNATIVA: BA radiação eletromagnética emitida por um aparelho é analisadapor um equipamento que, em sua tela, mostra o gráfico da ondaem função do tempo apresentado na figura.

tipo de radiação comprimento de onda (m)ondas de rádio > 3 x 10�1

microondas 3 x 10�1 � 3 x 10�4

infravermelho 3 x 10�4 � 8 x 10�7

luz visível 8 x 10�7 � 4 x 10�7

ultravioleta 4 x 10�7 � 3 x 10�8

raios X 3 x 10�8 � 3 x 10�11

raios gama < 3 x 10�11

Sabendo que a radiação analisada se propaga no ar com veloci-dade 3x108m/s, a partir do gráfico e da tabela é possível afirmarque o aparelho emite:a) luz branca.*b) microondas.c) luz azul.d) radiação ultravioleta.e) raios X.

(PUC/PR-2009.1) - ALTERNATIVA: EA produção de alimentos, sua conservação e distribuição são, delonga data, problemas estratégicos a serem resolvidos com amáxima urgência, pois, como se sabe, o crescimento populacionalé mais acelerado do que o da disponibilidade de alimentos. Asimples produção de alimentos não é tudo. Se não houver meiosadequados para conservá-los e distribuí-los, o problema mundialnão irá somente persistir, mas será severamente agravado. Umdos processos que vem sendo utilizado com esse propósito é airradiação de alimentos, que é aplicada para aumentar o tempode prateleira dos alimentos e destruir os microorganismospatogênicos (causadores de doenças) e deteriorantes (respon-sáveis pela decomposição dos alimentos).Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura eAlimentação (FAO), cerca de 25 % de toda a produção mundialde alimentos se perde pela ação de microorganismos, insetos eroedores. O processo de irradiação consiste em submeter os ali-mentos, já embalados ou a granel, a uma quantidade controladade radiações ionizantes. Os principais tipos de radiaçõesionizantes são as radiações alfa, beta, gama, raios X e nêutrons.As radiações ionizantes podem ser classificadas como partícu-las (ex: radiação alfa, beta e nêutrons) e como ondas eletromag-néticas de alta freqüência (radiação gama e raios X). Os tipos deradiações ionizantes utilizados no tratamento de materiais se li-mitam aos raios X e gama de alta energia e também elétronsacelerados. A radiação gama e os raios X são semelhantes àsondas de rádio, às microondas e aos raios de luz visível. Elesformam parte do espectro eletromagnético na faixa de curto com-primento de onda e alta energia. Os raios gama e X têm as mes-mas propriedades e os mesmos efeitos sobre os materiais, sen-do somente diferenciados pela sua origem.Sobre o espectro eletromagnético, assinale a alternativa COR-RETA:a) A velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo é de apro-ximadamente 3,0×108 m/s e a região dos raios X do espectrocorresponde a comprimentos de onda entre 10�8 e 10�13 m. Issosignifica que a freqüência dessa radiação está compreendida nointervalo de 10 a 10�5 Hz.b) As ondas sonoras, os raios X, os raios gama são todos mani-festações do mesmo fenômeno de radiação eletromagnética di-ferenciadas pelo comprimento de onda.c) Quando os raios gama passam do ar para o alimento, não háalteração na velocidade de propagação dessas ondas.d) Os raios X têm freqüência diretamente proporcional ao com-primento de onda quando não há alteração nas característicasdo meio.*e) A radiação gama, os raios X e todas as demais radiações doespectro eletromagnético não precisam de ummeio material parase propagar.

(VUNESP/UNICID-2009.1) - ALTERNATIVA: EA figura a seguir mostra a foto instantânea de uma onda trans-versal sobre um fundo quadriculado.

Se a onda tem amplitude 8,5 m e período de oscilação de 0,05 s,sua velocidade de propagação vale, em km/h,a) 0,122.b) 1,224.c) 12,24.d) 122,4.*e) 1 224.

(UFPB-2009.1) - ALTERNATIVA: AEm um laboratório de Física, um estudante pretende estudar ofenômeno de propagação de ondas, fazendo uso de uma corda.Uma das extremidades dessa corda foi fixada a uma parede,enquanto a outra extremidade está presa a um vibrador que pro-duz, na corda, ondas com freqüências e velocidades desejadas(ver figura abaixo).

O estudante ajusta o vibrador para gerar ondas que se propagamcom velocidade de 0,5 m/s e freqüência angular = 4 rad/s.Nessas circunstâncias, adotando o Sistema Internacional de Uni-dades (S.I.), a função horária que melhor representa o movimen-to dessa onda é:*a) y = Asen[4 (2x � t)] d) y = Asen[4 (x � 4t)]b) y = Asen[4 (x � 2t)] e) y = Asen[4 (4x � t)]c) y = Asen[4 (x � t)]

UESPI-2009.1) - ALTERNATIVA: DUma onda senoidal transversal se propaga numa corda de acor-do com a equação y(x,t) = 0,2sen(4 x � t 2 � 4), onde x ey são expressos em metros, e t, em segundos. A velocidade depropagação dessa onda vale, em m/sa) 4.b) 1 2.c) .*d) 1 8 .e) 2 .

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(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: APara a construção de uma antena rádiotransmissora, são neces-sários elementos condutores de comprimento total L, correspon-dente a meio comprimento de onda da radiação eletromagnéticaem operação. Considerando-se que uma estação FM transmitesua programação na freqüência de 100,0 MHz, determine o valorde L conforme a figura abaixo:(Suponha que a velocidade de propagação da onda seja aproxi-madamente igual a da luz no vácuo)

*a) 1,5 mb) 2,8 mc) 4,2 md) 5,6 me) 7,0 m

(UNEMAT/MT-2009.1) - ALTERNATIVA: BUm aluno em experiência laboratorial observa que em um líquidocontido em um recipiente são geradas 10 ondas por segundo. Aomedir, observou-se que a distância entre duas cristas consecuti-vas das ondas era de 3,0 cm. Logo, a velocidade em (m/s) e operíodo em (s) das ondas são respectivamente:a) 0,3 m/s e 10 s*b) 0,3 m/s e 0,1 sc) 10 m/s e 0,1 sd) 0,3 m/s e 0,3 se) 0,33 m/s e 1 s

(UEPB-2009.1) - ALTERNATIVA: AUm menino, ao segurar uma corda, desloca sua mão continua-mente para cima e para baixo. A figura abaixo é uma representa-ção de duas ondas, X e Y, que se propagam nesta corda. Saben-do-se que a amplitude e freqüência do movimento ondulatóriosão determinadas pelo movimento da mão, se o menino desejarproduzir uma onda de maior amplitude, ele deverá aumentar aamplitude de vibração de sua mão. Igualmente ele pode fazervariar a freqüência da onda alterando a freqüência com que suamão oscila.Considerando que a escala de medida da figura que representaas ondas X e Y são iguais, é correto afirmar:

*a) As amplitudes das ondas X e Y são iguais.b) A amplitude da onda X é maior que a amplitude da onda Y.c) A amplitude da onda Y é maior que a amplitude da onda X.d) A freqüência da onda X é maior que a freqüência da onda Y.e) A freqüência da onda Y é 3 vezes menor que a freqüência daonda X.

(FATEC/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: AAnalise a figura a seguir.

Nela estão representadas três ondas que se propagam em cor-das idênticas, A,B e C, imersas no mesmo meio material e quepercorrem a distância de 12 m em 2,0 s. Dessa observação pode-se afirmar que a freqüência em*a) A é maior que em B e o período em C é menor que em B.b) B é maior que em A e o período em C é maior que em A.c) C é menor que em A e o período em C é menor que em A.d) A é menor que em B e o período em C é maior que em B.e) B é igual a emAe em C e o período em C é igual ao emAe emB.

(CEFET/RJ-2009.1) - ALTERNATIVA: AA radiação eletromagnética é dita ionizante quando possui ener-gia suficiente para ionizar átomos e moléculas. Esta pode danifi-car as células do corpo humano, afetando seu material genético,causando doenças como, por exemplo, câncer. Em geral as radi-ações são potencialmente perigosas quando os seus compri-mentos de onda situam-se abaixo de 320 nm.(1 nanômetro = 10� 9 m)Os aparelhos celulares operam na faixa de freqüência de 800MHz a 1800 MHz. Os celulares emitem radiação cujos compri-mentos de onda estão compreedidos na faixa de*a) 15 cm a 40 cm.b) 20 cm a 60 cm.c) 15 cm a 30 cm.d) 40 cm a 60 cm.

(CEFET/RJ-2009.1) - RESPOSTA: a) 12,5 cm b) 66,7 sEm um forno de microondas as moléculas de água contidas nosalimentos interagem com a radiação emitida pelo forno que asfazem oscilar com uma freqüência de 2,40 GHz (1 GHz = 109

Hz). Ao oscilar, as moléculas colidem inelasticamente entre sitransformando energia eletromagnética em calor. Considere umforno de microondas de 1200 W que transforma 50% da energiaeletromagnética em calor.a) Determine o comprimento de onda da radiação de microon-das. Dado: velocidade da luz c = 3×108 m/s.b) Calcule o tempo necessário para aquecer meio litro de águade 20 oC para 40 oC. O calor específico da água é 4000 J/(kgoC).

(CEFET/PI-2009.1) - ALTERNATIVA: EUma emissora AM transmite suas mensagens radiofônicas comfreqüência de 1 200 kHz. Assim o comprimento de onda da ondatransmitida por esta emissora AM será de:a) 200 mb) 250 kmc) 25 md) 25 km*e) 250 m

(CEFET/PI-2009.1) - ALTERNATIVA: EUma haste vibra em contato com a superfície da água contidanum tanque. Se aumentarmos apenas a amplitude de vibraçãoda haste, o que ocorrerá com a freqüência, com o comprimentode onda e com a velocidade de propagação das ondas?a) apenas a freqüência é alterada.b) apenas o comprimento de onda é alterado.c) apenas a velocidade de propagação é alterada.d) apenas a velocidade de propagação e o comprimento de ondaalteram.*e) permanecem inalterados.

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(UERJ-2009.1) - RESPOSTA: Os comprimentos de onda do laservariam de 0,45×10�6 m 0,65×10�6 m, portanto, são muitomaiores do que o raio do núcleo do átomo.É possível investigar a estrutura de um objeto com o uso da radi-ação eletromagnética. Para isso, no entanto, é necessário que ocomprimento de onda dessa radiação seja da mesma ordem degrandeza das dimensões do objeto a ser investigado.Os raios laser são um tipo específico de radiação eletromagnéti-ca, cujas freqüências se situam entre 4,6 × 1014 hertz e 6,7 ×1014 hertz.Considerando esses dados, demonstre por que não é possívelutilizar fontes de laser para investigar o interior de um núcleoatômico esférico que tem um raio da ordem de 10�15 m.Considere c = 3 × 108 m/s.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: CUma onda propaga-se sobre uma corda, com comprimento deonda = 3,00 × 10�1 m, freqüência f = 100 Hz e amplitude A =5,00 × 10�2 m. Qual o intervalo de tempo para um ponto da cordarealizar uma oscilação completa?a) 30,0 sb) 5,00 s*c) 1,00 × 10�2 sd) 3,30 se) 100 s

(FEI/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: EAo triplicarmos a freqüência com que vibra uma fonte de ondas,numa experiência com ondas de água em um lago, podemosobservar que:a) o período permanece constante.b) triplica o período.c) triplica a velocidade de propagação da onda.d) a velocidade de propagação se reduz a 1/3 da velocidade ori-ginal.*e) o comprimento de onda se reduz a 1/3 do comprimento deonda original.

(UFMS-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 025 (001+008+016)Uma corda de densidade e elasticidade uniformes, está pendu-rada no alto de um teto, no ponto B, e inicialmente encontra-seem equilíbrio. Em seguida, uma criança produz uma seqüênciade pulsos periódicos e transversais à direção vertical, na extre-midade inferior da corda, no ponto A, e observa o movimento depropagação dos pulsos que sobem pela corda. Com fundamen-tos na teoria ondulatória para ondas mecânicas, é CORRETO afir-mar:

(001)A força tensora, a que a corda está submetida, é tanto maiorquanto mais próxima do teto.(002) A velocidade de propagação dos pulsos vai diminuindo en-quanto eles sobem, porque o campo gravitacional é contrário aosentido de propagação dos pulsos.(004) A velocidade de propagação dos pulsos, na corda, é cons-tante.(008) A distância entre os pulsos, na corda, vai aumentando, àmedida que os pulsos vão subindo.(016) Um determinado pulso da onda sobe acelerado.

(UFV/MG-2009.1) - RESPOSTA: a) A = 4cm; T = 0,5s e f = 2Hzb) formulário: uniforme; caneta: harmônicoUm formulário contínuomove-se com velocidade demódulo cons-tante e igual a 14 cm/s, como mostrado abaixo. Ao mesmo tem-po, uma caneta colocada verticalmente sobre a folha oscila comfreqüência e amplitude constantes numa direção perpendicular àdireção de movimento do papel, como também é mostrado.

Analisando a figura, faça o que se pede:a) A figura abaixo mostra o registro da caneta no formulário. De-termine a amplitude A, o período T e a freqüência f do movimentoda caneta.

b) Assinale, abaixo, a denominação adequada para cada um dosmovimentos na região onde é feito o referido registro.

Movimento do formulário contínuo( ) uniforme( ) uniformemente variado( ) harmônico( ) parabólico

Movimento da caneta( ) uniforme( ) uniformemente variado( ) harmônico( ) parabólico

(UFPE-2009.1) - RESPOSTA: v = 3,0 m/sA função de onda para uma onda harmônica que se propaga emuma corda é y(x,t) = 0,04 sen[2 (0,25x � 0,75t)], onde a unidadede comprimento é o metro e a unidade de tempo é o segundo.Determine a velocidade desta onda, em m/s.

(UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 13(01+04+08)Um estudante prende uma corda a uma parede por uma de suasextremidades e a estica horizontalmente, segurando a outra ex-tremidade. Então ele movimenta sua mão, continuamente, paracima e para baixo da posição inicial, e observa uma série depulsos, voltados alternadamente para cima e para baixo, que sepropagam ao longo da corda. Esse conjunto de pulsos em mo-vimento constitui uma onda que se propaga na corda. Sobre estefenômeno, assinale o que for correto.01) A amplitude e a freqüência de oscilação dos pontos da cordasão determinadas pelo movimento da mão do estudante.02) Os pontos da corda vibram num plano paralelo à direção depropagação da onda.04) O comprimento de onda corresponde à distância percorri-da pela onda durante um período.08) A velocidade de propagação da onda corresponde à razãoentre o seu comprimento de onda e o seu período.16) Os pontos mais altos dos pulsos são denominados cristas, ea distância entre duas cristas sucessivas determina o período daonda.

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(UNIMONTES/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: DNum treinamento, para resgatar uma pessoa do fundo de umpoço, um grupo de soldados precisou emendar duas cordas decomprimentos L1 e L2 e densidades lineares de massa 1 e 2,respectivamente (veja a figura). Após amarrar a corda na cintura,a pessoa sinaliza para que a puxem através de um puxão nacorda, gerando um pulso de onda que será sentido, na outra ex-tremidade, pelos soldados. Durante a subida, o processo é inter-rompido para que os soldados descansem e para que a pessoabusque uma posição mais confortável. Para retomar a subida, apessoa sinaliza da mesma forma, dando um puxão na corda.Considerando L2 = 4 L1, 2 = 4 1 e que a massa da corda édesprezível em relação à massa da pessoa, a razão entre asvelocidades, V1/ V2, com as quais os pulsos viajam pelas seçõesde comprimento L1 e L2 da corda, respectivamente, é igual aa) 5.b) 3.c) 4.*d) 2.

(PUC/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: DO controle remoto de um aparelho de TV envia pulsos de radia-ção eletromagnética para um receptor na TV. Essa comunicaçãoentre o controle remoto e o televisor ilustra que essa radiação:a) somente se propaga através do ar.b) possui energia inversamente proporcional à sua frequência.c) difrata e acelera no ar.*d) é uma onda eletromagnética.

(UEG/GO-2009.2) - ALTERNATIVA: COndas de rádio FM, raios X e a luz visível são exemplos de radi-ações eletromagnéticas. No vácuo, qual é a característica físicacomum dessas radiações?a) O períodob) A amplitude*c) A velocidaded) O comprimento de onda

VESTIBULARES 2009.2

INTRODUÇÃOÀONDULATÓRIA

EQUAÇÃO FUNDAMENTALDAONDULATÓRIA

(UEM/PR-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)Considere uma onda mecânica que se propaga em uma cordahomogênea de acordo com a função horária y = 2cos2 (2t � 4x),para x e y dados em centímetros e t dado em segundos, e assi-nale o que for correto.01) A amplitude da onda é 2 cm.02) O comprimento de onda da onda é 4 cm.04) O período de oscilação da onda é 0,5 s.08) A velocidade de propagação da onda no meio é 2 cm/s.16) A onda que se propaga na corda é progressiva.

(UECE-2009.2) - ALTERNATIVA: DCom relação a ondas de rádio e ondas de luz na faixa do visível,um aspecto diferente entre elas éa) a velocidade de propagação no vácuo, que é diferente paracada uma.b) que a onda de rádio precisa de ar para se propagar.c) que a onda de rádio não sofre reflexão.*d) o comprimento de onda.

(PUC/PR-2009.2) - ALTERNATIVA: AO trompete é um instrumento musical de sopro, um aerofone dafamília dos metais, caracterizada por instrumentos com bocalgeralmente metálico. É também conhecido como �pistão� (pormetonímia).Quem toca o trompete é chamado de trompetista. É um tubo demetal, com um bocal no início e uma campana no fim. A distânciapercorrida pelo ar dentro do instrumento é controlada com o usode pistos.Além dos pistos, as notas são controladas pela pressão dos lábi-os do trompetista e pela velocidade com que o ar é soprado noinstrumento. É utilizado em diversos gêneros musicais, sendomuito comumente encontrado na música clássica e no jazz. Tam-bém é usado em estilos mais acelerados, como o ska, e latinos,como o mambo e a salsa, bem como no maracatu rural, na zonada mata, norte de Pernambuco.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Trompete.

Na figura abaixo mostramos um trompete e uma das formas deonda de pressão produzida por esse instrumento. É uma ondasonora da nota �Dó� (atente para o fato de que 1ms = 10�3 s).

Essa onda sonora tem, aproximadamente (considere a velocida-de do som no ar 340 m/s):*a) Frequência de 250 Hz.b) Comprimento de onda de 0,20 cm.c) Frequência de 600 Hz.d) Comprimento de onda de 0,50 m.e) Não é uma onda, pois não tem período definido.

(PUC/RS-2009.2) - ALTERNATIVA: DUm aparelho de rádio receptor pode operar nas faixas AM (Am-plitude Modulada) e FM (Frequência Modulada). Na faixa AM,capta sinais de rádio no intervalo de frequências entre 550 e 1550kHz e, na faixa FM, entre 88 e 108 MHz.Com base nessas informações e nos conceitos relacionados comas radiações eletromagnéticas em geral, é correto afirmar:a) A velocidade dessas ondas, no vácuo, é menor do que a da luzvisível, também no vácuo.b) As ondas da faixa FM têm maior velocidade, no vácuo, de queas ondas da faixa AM.c) Os comprimentos de onda das ondas AM são menores que osdas ondas FM, no vácuo.*d) Ondas na faixa FM têm comprimentos de onda da ordem degrandeza 100 m.e) Ondas na faixa AM têm comprimentos de onda da ordem degrandeza entre 105 m e 106 m.

Dado:

V =

T é a tensãona corda

T

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(UEG/GO-2009.2) - ALTERNATIVA: DA audiologia estuda os fenômenos da audição e para isso usa aFísica e a Biologia como conhecimentos complementares. A sen-sibilidade ao som varia bastante entre diferentes pessoas. Emum adulto normal, a audição atinge uma boa percepção na faixade 2.000 Hz a 4.000 Hz. Isso ocorre porque a audição é maissensível a ondas sonoras de comprimento de onda cerca de quatrovezes o comprimento do canal auditivo externo. Para uma pes-soa cuja frequência de maior sensibilidade se encontra em tornode 3.400 Hz, qual seria a medida do seu canal auditivo externo?(Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s.)a) 1,0 cmb) 1,5 cmc) 2,0 cm*d) 2,5 cm

(UTFPR-2009.2) - ALTERNATIVA: AA radiação ultravioleta é uma onda eletromagnética. O termo"ultra" faz referência a uma característica dessa onda.Essa característica é:*a) a freqüência.b) o comprimento de onda.c) a velocidade.d) a amplitude.e) o período.

(UEG/GO-2009.2) - RESPOSTA: a) II = III > I = IV b) onda IA figura abaixo ilustra quatro ondas I, II, III e IV, todas com mes-ma velocidade v.

Considerando as informações contidas no gráfico, responda aoque se pede.a) Apresente em ordem decrescente as amplitudes das ondas.b) Indique qual é a onda de menor frequência angular. Justifique.

(UECE-2009.2) - ALTERNATIVA: CNos itens a seguir, são dadas as equações de quatro ondas pro-gressivas com x em metros e t em segundos:

I. y(x,t) = sen(2x � 4t)II. y(x,t) = 2sen(3x � 3t)III. y(x,t) = 5sen(2x � 6t)IV. y(x,t) = 10sen(4x � t)

A onda de maior velocidade de propagação é a do itema) II.b) IV.*c) III.d) I.

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(UFF/RJ-2009.1) - ALTERNATIVA: DUm raio luminoso, propagando-se num meio A, atinge a interfaceentre os meios A e B, conforme esquematizado na figura. Aslinhas tracejadas representam as frentes de onda associadas aoraio, e a distância entre elas é o comprimento de onda da luzincidente. Sabe-se que o tempo que a luz leva para percorreruma certa distância em A é menor que o tempo que ela leva parapercorrer a mesma distância em B.

(UNIOESTE/PR-2009.1) - ALTERNATIVA:DAs ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais que sepropagam em um meio elástico. Sobre as ondas sonoras é IN-CORRETO afirmar quea) a faixa de freqüência audível para os seres humanos varia,em média, de 20 Hz a 20.000 Hz. Então, para ondas que sepropagam no ar a 340 m/s, o comprimento de onda correspon-dente à faixa audível varia de 1,7 cm a 17 m.b) as ondas sonoras experimentam o fenômeno da difração.c) a intensidade da onda sonora está relacionada com a suaamplitude.*d) o eco é o resultado da refração do som.e) quando um som é gerado dentro de um ambiente fechadoouve-se primeiro o som direto e depois o som refletido pelasparedes do recinto. O atraso temporal entre estas ondas resultano fenômeno de reverberação.

(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: EEmitindo ultra-sons que se propagam no interior da água a 1.500m/s com comprimento de onda de 6 mm, um golfinho usa seusistema de localização por eco para saber a que distância seencontra de um dado obstáculo submerso.Considerando que o intervalo de tempo entre a emissão e a cap-tação de um sinal pelo golfinho foi de 60 milissegundos, pode-seconcluir que, desde o golfinho até o obstáculo, a onda sonorapercorreu a seguinte distância, em metros:a) 250 d) 150b) 75 *e) 45c) 90

(UEM/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16)Considere um feixe de luz se propagando no ar e incidindo sobrea face de um bloco de vidro. Considere a velocidade de propaga-ção da luz no ar igual a 3,0 × 108 m/s e o índice de refração do arigual a 1,0.Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).01) Se, ao atravessar o vidro, o feixe de luz se aproximar danormal, podemos inferir que o índice de refração do vidro é me-nor que o índice de refração do ar.02) Se o ângulo de incidência for 45º e o ângulo de refração for30º, a velocidade da luz no vidro será aproximadamente 2,12 ×108 m/s.04) Ao passar para o vidro, a velocidade e o comprimento deonda da luz são alterados.08) O feixe de luz, ao atravessar o vidro, sofre uma interferênciainterna total.16) O índice de refração informa quantas vezes a velocidade daluz propagando no vidro é menor que no vácuo.

tópico 3:fenômenos ondulatórios

(reflexão, refração, difração, etc.)VESTIBULARES 2009.1


(VUNESP/UNICID-2009.1) - ALTERNATIVA: DObserve o que segue:

As figuras I, II, III e IV representam fenômenos ondulatórios co-nhecidos e são, correta e respectivamente,a) difração, reflexão, interferência e refração.b) difração, reflexão, refração e interferência.c) difração, refração, interferência e reflexão.*d) interferência, reflexão, difração e refração.e) interferência, refração, difração e reflexão.

A propagação da onda refratada no meio B é corretamente repre-sentada pelo diagrama:

a)

b

c)

*d)

e)

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(UFMG-2009.1) - ALTENRNATIVA: BNuma aula no Laboratório de Física, o professor faz, para seusalunos, a experiência que se descreve a seguir.Inicialmente, ele enche de água um recipiente retangular, em quehá duas regiões I e II, de profundidades diferentes.Esse recipiente, visto de cima, está representado nesta figura:

No lado esquerdo da região I, o professor coloca uma régua aoscilar verticalmente, com freqüência constante, de modo a pro-duzir um trem de ondas.As ondas atravessam a região I e propagam-se pela região II, atéatingirem o lado direito do recipiente.Na figura, as linhas representam as cristas de onda dessas on-das.Dois dos alunos que assistem ao experimento fazem, então, es-tas observações:� Bernardo: �A freqüência das ondas na região I é menor que naregião II.�� Rodrigo: �A velocidade das ondas na região I é maior que naregião II.�Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar quea) apenas a observação do Bernardo está certa.*b) apenas a observação do Rodrigo está certa.c) ambas as observações estão certas.d) nenhuma das duas observações está certa.

(VUNESP/UFSCar-2009.1) - ALTERNATIVA: CA refringência é uma característica que um meio possui relativa-mente a outro meio óptico. No caso do ar e da água, esta possuimaior refringência que o primeiro. Portanto, é certo afirmar queum raio de luz provenientea) do ar, ao penetrar na água, tem sua velocidade aumentada.b) do ar, ao penetrar na água, tem sua freqüência modificada.*c) da água pode se refletir totalmente na superfície de separa-ção, permanecendo na água.d) da água, ao penetrar no ar, assume um comprimento de ondamenor.e) do ar ou da água, ao penetrar o outro meio sob ângulo de 0º,muda a direção de propagação.

(VUNESP/FAMECA-2009.1) - RESPOSTA: a) região central: gran-de e região periférica: pequeno b) As velocidades permane-cem as mesmas e os comprimentos de onda diminuem.Uma cuba circular, cheia de água, tem duas regiões concêntri-cas distintas, sendo a região central mais profunda do que a pe-riférica.A figura I mostra um corte diametral da cuba e a figura II mostrauma vista de cima. As bordas espraiadas impedem a reflexãodas ondas provocadas por uma fonte vibratória puntiforme loca-lizada no centro C da cuba.

a) Considere constante a freqüência de vibração da fonte e es-boce, na sua folha de respostas, em uma figura semelhante àfigura II, a configuração que se observa nas duas regiões. Deixebem clara a diferença observada entre as regiões rasa e profun-da.b) Que alteração sofrerão a velocidade de propagação das on-das e seu comprimento de onda, se a freqüência de vibração dafonte aumentar? Justifique sua resposta.

(PUC/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: ASabe-se que uma forma de propagação de energia em diferen-tes meios ocorre através de ondas. A partir dessa afirmação, écorreto dizer que*a) a onda eletromagnética emitida por um telefone celular viajaà velocidade da luz.b) o alto-falante de uma caixa de som emite uma onda eletro-magnética transversal que é detectada pelo ouvido humano einterpretada como música pelo cérebro.c) as ondas do mar propagam-se com a mesma velocidade comque as ondas sonoras se propagam no ar.d) ondas sonoras nunca sofrem o fenômeno da difração, poisisso é uma característica apenas da luz visível.e) no vácuo, as ondas sonoras se propagam com uma velocida-de maior do que se propagam na água.

(ITA/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: C (RESOLUÇÃO NO FINAL)Luz monocromática, com 500 nm de comprimento de onda, incidenuma fenda retangular em uma placa, ocasionando a dada figurade difração sobre um anteparo a 10 cm de distância.Então, a largura da fenda éa) 1,25 m.b) 2, 50 m.*c) 5,00 m.d) 12, 50 m.e) 25,00 m.

(EAFI/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: AO GPS, sigla em inglês que significa Global Positioning System(Sistema de posicionamento global), é hoje um sistema de co-municação que utiliza satélites e que possui uma ampla aplica-ção no mercado comercial mundial. Os satélites usam ondas ele-tromagnéticas que:*a) possuem uma velocidade de 3 x 108 m/s no vácuo.b) ao serem refratadas do vácuo para um prisma de vidro, terãoum aumento no valor de sua velocidade.c) não possuem a capacidade de sofrer polarização.d) não possuem a capacidade de sofrer difração.e) ao refletirem em uma superfície, variam a sua velocidade.

Figura IFigura II

RESOLUÇÃO: ITA/SP-2009.1:ID: interferência destrutiva a.sen = m (m = 1,2,3...)1a ID m = 1sen tan = d/L

a = 5,00 m

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(VUNESP/UNIFESP-2009.1) - ALTERNATIVA: CO gráfico da figura mostra uma onda luminosa em dois meioscom índices de refração diferentes. A interface que separa osmeios encontra-se na coordenada x = 0. O meio com índice derefração n1 = 1,0 ocupa a região x < 0 e o meio com índice derefração n2 ocupa a região x > 0.

Analisando o gráfico, é possível afirmar que o índice de refraçãon2 éa) 2,0.b) 1,8.*c) 1,5.d) 1,3.e) 1,2.

(UFV/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: AUma onda luminosa monocromática proveniente do ar passa ase propagar no vidro. Lembrando que a velocidade de propaga-ção da luz no vidro é menor que no ar, é CORRETO afirmar que,no vidro:*a) o comprimento de onda da luz será menor que no ar.b) a freqüência da luz será maior que no ar.c) a freqüência da luz será menor que no ar.d) o comprimento de onda da luz será o mesmo que no ar.

(UFPE-2009.1) - ALTERNATIVA: AA figura mostra uma corda esticada, sob tensão constante, queconsiste de uma parte mais grossa ligada a outra mais fina, dedensidade de massa menor. Um pulso é estabelecido na extre-midade esquerda da corda e se propaga para a direita, com velo-cidade constante v. Quando o pulso incidente atinge a corda maisfina, no pontoA, ele é parcialmente refletido e parcialmente trans-mitido. Com base nesses dados, podemos afirmar que:

*a) a velocidade do pulso transmitido é maior do que a do pulsoincidente.b) a velocidade do pulso transmitido é menor do que a do pulsoincidente.c) os pulsos incidente e transmitido têm a mesma velocidade.d) a velocidade do pulso refletido é maior do que a do pulso inci-dente.e) a velocidade do pulso refletido é menor do que a do pulsoincidente.

(FUVEST/SP-2009.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm um grande tanque, uma haste vertical sobe e desce continu-amente sobre a superfície da água, em um ponto P, com fre-qüência constante, gerando ondas, que são fotografadas em di-ferentes instantes. A partir dessas fotos, podem ser construídosesquemas, onde se representam as cristas (regiões de máximaamplitude) das ondas, que correspondem a círculos concêntri-cos com centro em P. Dois desses esquemas estão apresenta-dos ao lado, para um determinado instante t0 = 0 s e para outroinstante posterior, t = 2 s. Ao incidirem na borda do tanque, essasondas são refletidas, voltando a se propagar pelo tanque, poden-do ser visualizadas através de suas cristas. Considerando taisesquemas:

a) Estime a velocidade de propagação V, em m/s, das ondasproduzidas na superfície da água do tanque.b) Estime a freqüência f, em Hz, das ondas produzidas na super-fície da água do tanque.c) Represente, na folha de respostas, as cristas das ondas queseriam visualizadas em uma foto obtida no instante t = 6,0 s,incluindo as ondas refletidas pela borda do tanque.

NOTE E ADOTE:Ondas, na superfície da água, refletidas por uma borda ver-tical e plana, propagam-se como se tivessem sua origemem uma imagem da fonte, de forma semelhante à luz refle-tida por um espelho.

RESPOSTA: FUVEST/SP-2009.1:a) v = 0,30 m/s b) f = 0,50 Hzc)

(FURG/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: EQuanto à refração e reflexão de ondas, pode-se afirmar que umapropriedade comum a ambas as situações é que:a) A fase não pode variar porque a velocidade não varia.b) O comprimento de onda sempre diminui.c) A fase pode variar devido à variação da freqüência.d) O comprimento de onda se mantém constante.*e) A freqüência da onda se mantém constante.

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(FURG/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: CPara mostrarmos que a luz é formada por ondas transversais,devemos usar o fenômeno da:a) Reflexãob) Difração*c) Polarizaçãod) Refraçãoe) Interferência

(UFPel/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: DUm rádio possui 10 faixas de freqüências permitindo sintonizaruma grande variedade de emissoras de vários países. À medidaque a freqüência aumenta sintonizam-se emissoras com................... menores.Assinale a alternativa que completacorretamente o enunciado.a) períodosb) velocidades de propagaçãoc) amplitudes*d) comprimentos de ondae) polarizações

(UFRN-2009.1) - ALTERNATIVA: DConsiderada como uma onda eletromagnética, a luz visível podeser decomposta em duas componentes perpendiculares entre si.As lentes polaróides se caracterizam por bloquear uma dessascomponentes e transmitir a outra.Um estudante observou a passagem de luz através das lentespolaróides, idênticas, de dois óculos superpostos, em duas posi-ções diferentes.A opção que representa corretamente duas dessas observaçõesé:

a)

b)

c)

*d)

(UNIFEI/MG-2009.1) - RESPOSTA: f = 5,56×1014 Hz e n = 1,08A estrela Bellatriz da constelação de Órion possui uma tempera-tura superficial média de 25000 oC, que lhe confere uma colora-ção azulada, com emissão de luz cujo comprimento de onda pre-dominante é de 540 nm quando se propaga no vácuo.Porém, ao atravessar partes do olho de uma pessoa, mais espe-cificamente o humor aquoso, seu comprimento de onda altera-se para 500 nm. Sob essas circunstancias, qual é o valor dafreqüência dessa luz, quando atravessa o humor aquoso, e qualo índice de refração da luz nesse meio.Dado: c = 3,00 × 108 m/s.

(UNIFEI/MG-2009.1) - RESPOSTA: R = 0,5 mLâmpadas incandescentes conseguem emitir radiação na faixado visível de aproximadamente 4 % da sua potência nominal.Em uma estufa para cultivo de uma determinada espécie de plan-ta, a intensidade limite para sobrevivência é de 4 W/m2 na faixado visível. Considerando a lâmpada como uma fonte puntual,qual deve ser a menor distância das plantas a que uma lâmpadade 100 W deve ser colocada a fim de preservar sua sobrevivên-cia?

(UNICENTRO/PR-2009.1) -ALTERNATIVA: D (RESOLUÇÃONOFINAL DA QUESTÃO)Esta figura representa o perfil de uma piscina que possui doisníveis de profundidade, I e II. Com uma régua, um estudanteprovoca na superfície da água perturbações periódicas que sepropagam da parte rasa (I) para a parte funda (II).

A cada segundo, o estudante produz 4 perturbações, de modoque a distância entre duas cristas consecutivas é de 5,0 cm.As alternativas seguintes apresentam valores de, respectivamen-te, velocidade, comprimento de onda e freqüência, quando essaonda passa a se propagar na superfície da parte funda da pisci-na.A alternativa CORRETA éa) 18 cm/s; 4,5 cm; 4,0 Hz.b) 20 cm/s; 5,0 cm; 4,0 Hz.c) 20 cm/s; 4,0 cm; 5,0 Hz.*d) 24 cm/s; 6,0 cm; 4,0 Hz.e) 25 cm/s; 5,0 cm; 5,0 Hz.

(UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Sobre as características fundamentais dos movimentosondulatórios, assinale o que for correto.01) Dependendo da sua natureza, uma onda pode transportarmatéria ou energia.02) Onda eletromagnética é um fenômeno periódico por meio doqual a energia se propaga através de um meio material ou a-través do espaço vazio (vácuo).04) Uma onda mecânica pode propagar-se em uma, duas ou trêsdireções.08) Ondas mecânicas podem ser longitudinais ou transversais.16) Quando uma onda passa de um meio para outro, suafrequência e sua velocidade permanecem inalteradas.

RESOLUÇÃO UNICENTRO/PR-2009.1:A freqüência não se altera na refração, portanto, será de 4,0 Hz.Quando a onda passa da parte rasa para a parte funda a veloci-dade aumenta (v = gh) e v = .f. A única alternativa que satisfazessas condições é a alternativa D. OBS.: Poderiamos ter outrassoluções, por exemplo, 30 cm/s; 7,5 cm; 4,0 Hz.

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(UNIMONTES/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DO comprimento de onda de um feixe laser de hélio-neônio, pro-pagando-se no ar, cujo índice de refração é 1, é 632,80 nm (1 nm= 1 × 10�9 m). O comprimento de onda desse feixe, ao se propa-gar em vidro, cujo índice de refração é 1,5, vale, aproximada-mente,a) 621,85 nm.b) 632,80 nm.c) 481,25 nm.*d) 421,87 nm.

Dado:Considere a velocidade da luzno ar igual a 3 × 108 m/s

(UESPI-2009.1) - ALTERNATIVA: CA respeito do fenômeno da refração de um feixe de luzmonocromática, é correto afirmar que:a) quando a luz refrata para um meio com índice de refraçãomaior, a sua freqüência aumenta.b) quando a luz refrata para um meio com índice de refraçãomaior, a sua freqüência diminui.*c) a velocidade da luz pode aumentar ao mudar de meio.d) a velocidade da luz permanece com o seu valor constante aomudar de meio.e) quando a luz refrata para um meio com índice de refraçãomaior, o seu comprimento de onda aumenta.

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(UNIFOR/CE-2009.2) - ALTERNATIVA: BUm feixe luminoso propaga-se no ar com f = 5,0 × 1014 Hz e =6,0 × 10�7 m. O índice de refração do ar é 1,0.Ao passar a se propagar num meio transparente de índice derefração 1,2, terá velocidade e comprimento de onda, respecti-vamente, com Unidades do Sistema Internacional,a) 2,0 × 108 e 4,0 × 10�7

*b) 2,5 × 108 e 5,0 × 10�7

c) 2,5 × 108 e 6,0 × 10�7

d) 3,0 × 108 e 5,0 × 10�7

e) 3,0 × 108 e 6,0 × 10�7

(VUNESP/UNICID-2009.2) - ALTERNATIVA: BOs fenômenos associados à mudança da velocidade de propa-gação da luz, quando esta passa de um meio óptico a outro, e apropriedade de contornar um obstáculo são fenômenos conheci-dos, respectivamente, pora) interferência e reflexão.*b) refração e difração.c) interferência e refração.d) refração e reflexão.e) reflexão e difração.

(IF/CE-2009.2) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DAQUESTÃOExplique por que podemos ver miragens, quando viajamos decarro durante o dia, em uma pista muito quente.

RESPOSTA OFICIAL IF/CE-2009.2:A velocidade de um raio de luz em um meio é inversamente pro-porcional ao índice de refração, ou seja, quanto menor o índice,mais rapidamente o raio se move. A pista quente aquece o arlogo acima, que fica menos denso, reduzindo o seu índice derefração. Uma camada de ar mais alta está mais fria, e tem oíndice de refração maior que o de uma camada próxima da pista.Para dois raios de luz paralelos que incidem sobre a pista, o raioinferior se move mais rapidamente, percorrendo distâncias mai-ores que o raio superior em intervalos de tempo iguais, acarre-tando um encurvamento na trajetória do raio. Considerando oaspecto ondulatório da luz, as frentes de onda, perpendicularesaos raios, devem se mover mais rapidamente nas camadas dear inferiores, mais quentes, que nas camadas superiores, maisfrias, mudando sua inclinação (ver figura). Logo, a imagem deum objeto acima da pista parecerá refletida pela pista (uma mira-gem), embora o fenômeno óptico que causa este efeito não sejaa reflexão, mas a refração.

(UNIFAL/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: DDuas pessoas são capazes de conversar normalmente quandoseparadas por um muro mais alto do que elas. O fenômeno físicoque permite essa conversa é denominado:a) Reflexão.b) Interferência.c) Absorção.*d) Difração.

(FATEC/SP-2009.2) - ALTERNATIVA: CViajando a 70 km/h, o motorista acelera o carro a fim de ultrapas-sar um caminhão. Quando atinge velocidade de 90 km/h a tampado porta-luvas do carro começa a vibrar. No momento em que ovelocímetro registra 100 km/h, a tampa do porta-luvas para devibrar. Esse fenômeno de vibração é um exemplo dea) interferência construtiva.b) efeito Doppler.*c) ressonância.d) difração.e) refração.

(UFMS-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 017 (001+016)A figura a seguir representa um prisma eqüilátero imerso no ar ede índice de refração maior que o ar, e dois raios de luz, r1 e r2,de frequências diferentes, f1 e f2, respectivamente. Os dois raiosde luz incidem com o mesmo ângulo de incidência em uma dasfaces do prisma, e ambos emergem na outra face em ângulosdiferentes, veja a figura. Assinale a(s) afirmação(ões) correta(s).

(001) A frequência f1 é menor que a freqüência f2.(002) O comprimento de onda da luz do raio r1 é menor que ocomprimento de onda da luz do raio r2, quando esses raios de luzestiverem no mesmo meio.(004) A velocidade de propagação da onda de luz do raio r1 éigual a velocidade de propagação da onda de luz do raio r2, nomesmo meio.(008) O índice de refração do prisma é igual para os dois raios.(016) As frequências f1 e f2 não se alteram quando os raios de luzse propagam no interior e fora do prisma.

(IF/SP-2009.2) - ALTERNATIVA: DLeia atentamente as afirmativas a seguir e assinale a afirmativacorreta.a) As ondas sonoras são ondas transversais.b) As ondas luminosas são ondas longitudinais.c) Na refração, as ondas mudam de frequência.*d) As ondas sonoras não são polarizáveis.e) Na reflexão as ondas mudam de comprimento de onda.

VESTIBULARES 2009.2

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(VUNESP/UNINOVE-2009.1) - ALTERNATIVA: AUma corda tem uma extremidade amarrada a um gancho fixonuma parede e a outra é posta a vibrar transversalmente ao seucomprimento. Para determinado valor da freqüência de vibração,observa-se a formação de ondas estacionárias como se vê nafigura.

Nessas condições, a relação entre o comprimento da corda e ocomprimento das ondas formadas na corda vale*a) 5/2.b) 5/4.c) 5/8.d) 1/5.e) 4/5.

(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: BEm uma sala escura, faz-se a luz proveniente de um laser de He-Ne, cujo comprimento de onda é = 6,32 × 10�7 m, passar porum obstáculo formado por duas fendas verticais paralelas muitoestreitas, separadas por uma distância d = 0,6 mm. A direção depropagação do laser é normal ao plano formado pelas fendas.Após passar pelas fendas, a luz atinge um anteparo distante,paralelo ao plano que contém as fendas. A respeito deste experi-mento, pode-se afirmar que:a) devido ao caráter ondulatório da luz, será observado no ante-paro um padrão de interferência constituído por círculos concên-tricos, sendo o círculo central um máximo de interferência.*b) se o anteparo estiver colocado a uma distância de algunsmetros das fendas, será observado um padrão de interferêncialuminosa formado por uma seqüência de franjas claras e escu-ras intercaladas.c) para os valores dados de e d, de acordo com cálculos base-ados na teoria ondulatória da luz, nenhum padrão de interferên-cia poderá ser observado.d) a partir do plano das fendas, o ângulo de localização do pri-meiro máximo, em relação ao máximo central, é de aproximada-mente 10 graus.e) de acordo com o princípio da propagação retilínea da luz, noanteparo será formada uma imagem com uma parte central es-cura, ladeada por duas regiões iluminadas uniformemente.

(UNESP-2009.1) - ALTERNATIVA: AA figura mostra um fenômeno ondulatório produzido em um dis-positivo de demonstração chamado tanque de ondas, que nestecaso são geradas por dois martelinhos que batem simultanea-mente na superfície da água 360 vezes por minuto.Sabe-se que a distância entre dois círculos consecutivos dasondas geradas é 3,0 cm.

Pode-se afirmar que o fenômeno produzido é a*a) interferência entre duas ondas circulares que se propagamcom velocidade de 18 cm/s.b) interferência entre duas ondas circulares que se propagamcom velocidade de 9,0 cm/s.c) interferência entre duas ondas circulares que se propagamcom velocidade de 2,0 cm/s.d) difração de ondas circulares que se propagam com velocidadede 18 cm/s.e) difração de ondas circulares que se propagam com velocidadede 2,0 cm/s.

(ITA/SP-2009.1) - ALTERNATIVA: A (RESOLUÇÃO NO FINAL)Uma lâmina de vidro com índice de refração n em forma de cu-nha é iluminada perpendicularmente por uma luz monocromáticade comprimento de onda . Os raios refletidos pela superfíciesuperior e pela inferior apresentam uma série de franjas escurascom espaçamento e entre elas, sendo que a m-ésima encontra-se a uma distância x do vértice.Assinale o ângulo , em radianos,que as superfícies da cunha formam entre si.*a) = /2neb) = /4nec) = (m + 1) /2nmed) = (2m + 1) /4nmee) = (2m � 1) /4nme

RESOLUÇÃO: ITA/SP-2009.1:

1a franja escura: x = 2d = V / 2 + V / 2 (inferf. destr +uma reflexão com inversão de fase)

2d = V ( V = / n)tan = d/e

= / 2ne(UFV/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DAssinale a afirmativa CORRETA:a) Para que ocorra difração, o orifício por onde a onda passadeve ser circular.b) O fenômeno de difração só ocorre quando o tamanho do orifí-cio por onde a onda passa é igual ao seu comprimento de onda.c) O fenômeno de interferência ocorre tanto para ondas sonorasquanto para eletromagnéticas, enquanto que o fenômeno dedifração só ocorre para ondas eletromagnéticas.*d) Para que um padrão de interferência entre ondas emitidaspor duas fontes permaneça estável, a diferença de fase entre asondas emitidas pelas fontes deve permanecer constante.

(UNIFAL/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: CUma onda luminosa atinge um anteparo com duas fendas muitoestreitas. Quais os fenômenos de ótica física que caracterizarãoa passagem dessa onda ao atravessar as duas fendas simulta-neamente?a) Difração e refração. b) Refração e reflexão.*c) Difração e interferência. d) Polarização e difração.e) Reflexão e difração.

tópico 4:interferência de ondasVESTIBULARES 2009.1


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(UFPE-2009.1) - RESPOSTA: Y = 85 cm (resolução no final)A figura mostra dois auto-falantes separados por 2,0 m, emitindouma nota musical de freqüência f = 1,0 kHz.

Considerando que a velocidade do som é v = 340 m/s, determinea distância Y, em centímetros, correspondente ao primeiro míni-mo de interferência sobre um anteparo colocado à distância D =10 m?RESOLUÇÃO UFPE-2009.1:

x = 1 - 2 = /2 (1o mínimo - interferência destrutiva)sen = x/d (d = 2,0 m) e v = .f = 0,34 mx = /2 = 0,17 m sen = x/d = 0,085

tg = Y/D sen Y/D = 0,085 (D = 10 m)Y = 0,85 m = 85 cm

(UFRGS/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: DEm um experimento de interferência, similar ao experimento deYong, duas fendas idênticas são iluminadas por uma fonte coe-rente monocromática. O padrão de franjas claras e escuras éprojetado em um anteparo distante, conforme mostra a figuraabaixo.

Sobre este experimento são feitas as seguintes afirmações.I � A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a dis-tância entre as fendas aumenta.II � A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a dis-tância entre o anteparo e as fendas aumenta.III � A separação entre as franjas no anteparo aumenta se o com-primento de onda da fonte aumenta.Quais são corretas?a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III.*d) Apenas II e III. e) I, II e III

(UECE-2009.1) - ALTERNATIVA: DUma corda de piano de comprimento L, presa horizontalmentepor suas extremidades, está vibrando, verticalmente, com com-primento de onda igual ao seu comprimento. No instante em queela semostra totalmente na horizontal, a velocidade de cada pontoao longo da corda éa) zero em toda extensão da corda.b) diferente de zero em toda extensão da corda.c) dependente da posição na corda, sempre na direção horizon-tal ou nula.*d) dependente da posição na corda, sempre na direção verticalou nula.

(UECE-2009.1) - ALTERNATIVA: BUma onda de luz monocromática se propaga ao longo de umcano retilíneo com suas extremidades fechadas por espelhosrefletores perfeitos, e em cujo volume interno existe vácuo. Umaonda estacionária de freqüência f e comprimento de onda éformada. Se um gás de índice de refração n for introduzido nocano, qual entre as seguintes mudanças ocorre?a) aumenta.*b) diminui.c) f aumenta.d) f diminui.

(UNIMONTES/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: AUma luz de determinado comprimento de onda, , incide perpen-dicularmente sobre duas fendas paralelas, separadas por d =0,20 mm de distância. Num anteparo, colocado a D = 1,0 m dedistância das fendas, a terceira franja brilhante, sem contar afranja brilhante que se forma no centro do anteparo, forma-se auma distância y = 7,5 mm do centro da franja central (ponto P dafigura). A diferença de caminho entre os feixes que saem de cadafenda é = m. /2, m = 0,1,2,3, ..., sendo m par para interferên-cia construtiva e ímpar para destrutiva. Considerando que, parapequenos ângulos (veja a figura), = y.d/D, o comprimento deonda da luz usada é*a) = 5,0 × 10�7 m.b) = 8,5 × 10�7 m.c) = 6,0 × 10�7 m.d) = 2,3 × 10�7 m.

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(ICEFET/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: EUma onda estacionária com três ventres é formada em uma cor-da homogênea que desloca entre as duas posições extremas,representadas, na figura, pelas linhas cheia e tracejada, a cada0,2 s.

O comprimento de onda dessa onda, sua velocidade de propa-gação v e sua freqüência f, medidos em m, m/s e Hz, são, res-pectivamente,a) 4, 20 e 2,5.b) 4, 20 e 5,0.c) 4, 40 e 5,0.d) 8, 10 e 2,5.*e) 8, 20 e 2,5.

(UFES-2009.2) - ALTERNATIVA: BDuas ondas transversais de mesma frequência propagam-se,numa mesma corda, em fase. Isto é, crista com crista e depres-são com depressão. A amplitude de uma onda vale A, enquantoa da outra vale o dobro. A onda resultante da superposição des-sas duas ondas possuia) velocidade igual a 3A.*b) amplitude igual a 3A.c) amplitude igual a A.d) comprimento de onda igual a 3A.e) comprimento de onda igual a A.

(UEM/PR-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)Em 1913, Niels Bohr propõe um modelo atômico incompatívelcom a Física da época, no qual os elétrons devem circular onúcleo atômico em órbitas com energias bem definidas, ou seja,discretas. Em 1923, Louis de Broglie postula a dualidade onda-partícula para corpos microscópicos, admitindo que o movimen-to do elétron em torno do núcleo atômico, no modelo de Bohr,estivesse associado a ondas estacionárias. Com relação às on-das estacionárias, assinale o que for correto.01) Elas só ocorrem em condições especiais e discretas, ou seja,não contínuas.02) Elas surgem da interferência de trens de ondas.04) A frequência fundamental de uma onda estacionária é de-pendente da velocidade de propagação da onda no meio.08) Para uma dada energia da fonte de ondas, o número de ven-tres de uma onda estacionária não é dependente da densidadedo meio de propagação da onda.16) Elas propiciam a existência das frequências naturais de res-sonância em instrumentos sonoros.

VESTIBULARES 2009.2

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(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: ASobre ondas sonoras, considere as seguintes afirmações:I) As ondas sonoras são transversais.II) As ondas sonoras não se propagam no vácuo.III) Os sons que podemos ouvir têm freqüências compreendidasentre 20 Hz e 20000 Hz.IV) As ondas sonoras são ondas mecânicas.Estão corretas as afirmações:*a) II, III e IV, apenas.b) II e III, apenas.c) I, II e III, apenas.d) I e II, apenas.e) I, II, III e IV.

(UNIOESTE/PR-2009.1) - ALTERNATIVA:DAs ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais que se pro-pagam em um meio elástico. Sobre as ondas sonoras é INCOR-RETO afirmar quea) a faixa de freqüência audível para os seres humanos varia, emmédia, de 20 Hz a 20.000 Hz. Então, para ondas que se propa-gam no ar a 340 m/s, o comprimento de onda correspondente àfaixa audível varia de 1,7 cm a 17 m.b) as ondas sonoras experimentam o fenômeno da difração.c) a intensidade da onda sonora está relacionada com a sua am-plitude.*d) o eco é o resultado da refração do som.e) quando um som é gerado dentro de um ambiente fechadoouve-se primeiro o som direto e depois o som refletido pelas pa-redes do recinto. O atraso temporal entre estas ondas resulta nofenômeno de reverberação.

(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: EEmitindo ultra-sons que se propagam no interior da água a 1.500m/s com comprimento de onda de 6 mm, um golfinho usa seusistema de localização por eco para saber a que distância seencontra de um dado obstáculo submerso.Considerando que o intervalo de tempo entre a emissão e a cap-tação de um sinal pelo golfinho foi de 60 milissegundos, pode-seconcluir que, desde o golfinho até o obstáculo, a onda sonorapercorreu a seguinte distância, em metros:a) 250b) 75c) 90d) 150*e) 45

(VUNESP/UFSCar-2009.1) - ALTERNATIVA: CEm música, uma oitava da escala denominada temperada cons-titui um grupo distinto de doze sons, cada um correspondendo auma freqüência de vibração sonora.

ESCALA MUSICAL(5.ª OITAVA DA ESCALA TEMPERADA)

NOTA MUSICAL FREQÜÊNCIAAPROXIMADA (HZ)Dó 1 047Dó # 1 109Ré 1 175Ré # 1 245Mi 1 319Fá 1 397Fá # 1 480Sol 1 568Sol # 1 661Lá 1 760Lá # 1 865Si 1 976

Numa marcenaria, uma serra circular, enquanto executa o cortede uma prancha de madeira, gira com freqüência de 4500 r.p.m.Além do ruído do motor da máquina e do ruído produzido pelosmodos de vibração do disco de serra, o golpe frenético de cadaum dos 20 dentes presentes no disco de serra sobre a madeiraproduz um som característico dessa ferramenta. O som produzi-do pelos golpes seqüenciados dos dentes da serra em funciona-mento produzem, junto com a madeira que vibra, um som próxi-mo ao da nota musicala) Ré #. d) Sol.b) Mi. e) Lá #.*c) Fá #.

(UFPE-2009.1) - RESPOSTA: d = 85 mUm estudante de física deseja localizar o ponto médio entre duasencostas de um vale. A figura mostra uma vista de cima dasencostas e a posição do estudante.

Ele faz explodir uma pequena bomba e registra os intervalos detempo tD = 1,5 s e tE = 0,5 s, respectivamente, entre a explo-são e os primeiros ecos do lado direito (D) e do esquerdo (E).Sabendo-se que a velocidade do som vale v = 340 m/s, calcule adistância perpendicular, d, entre a posição da explosão e a linhamédia, em metros. Suponha que o ar está parado em relação aosolo.

(UNIFAL/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: BDurante uma tempestade, um raio é avistado por um observadore o estrondo do trovão é ouvido 2,0 segundos depois. Qual adistância entre o observador e o local da queda do raio? (Consi-dere a velocidade do som no ar = 340,0 m/s.)a) 540,0 m. *b) 680,0 m. c) 760,0 m.d) 1,10 Km. e) 0,85 Km.

(FURG/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: CNuma tempestade, ouve-se o trovão 7,0 segundos após avisualização do relâmpago.Sabendo que a velocidade da luz é de 3,0x108 m/s e que a velo-cidade do som é de 3,4x102 m/s, é possível afirmar que a distân-cia entre o local onde ocorreu o relâmpago e onde ele foi visto édea) 6,2x106 metros.b) 4,8x101 metros.*c) 2,4x103 metros.d) 2,1x109 metros.e) 4,3x106 metros.

tópico 5:acústica (velocidade e qualidades fisiológi-

cas do som)VESTIBULARES 2009.1

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VELOCIDADE DO SOM

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(VUNESP/FMJ-2009.1) - ALTERNATIVA: BO telefone de latinha é uma brincadeira muito antiga. Consistede duas latas com um furo no fundo de cada uma e um barbantelongo com as extremidades presas nesses furos. Com o barban-te esticado, se uma pessoa falar com a boca próxima a uma daslatas, outra pessoa pode escutar colocando o ouvido próximo daoutra lata.

(www.eidh.pt/apeeidh/Comunicacao.htm)

A respeito do observado nessa brincadeira, são feitas as seguin-tes afirmações:I. o som pode se propagar pelo barbante porque se trata de umaonda mecânica;II. o som propaga-se apenas pelo barbante e não pelo ar;III. quanto mais tenso o barbante estiver, mais rápido o som pro-paga-se por ele;IV. mesmo variando a tensão no barbante, não variará a freqüên-cia da onda sonora que se propaga por ele.Está correto apenas o contido ema) I, II e III.*b) I, III e IV.c) II, III e IV.d) I e III.e) II e III.

(UFLA/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: CUma onda sonora passa do ar para a água. Pode-se afirmar quea) sua velocidade de propagação aumenta, sua freqüência dimi-nui e seu comprimento de onda também diminui.b) sua velocidade de propagação diminui, sua freqüência não sealtera e seu comprimento de onda aumenta.*c) sua velocidade de propagação aumenta, sua freqüência nãomuda e seu comprimento de onda aumenta.d) sua velocidade de propagação não se altera, sua freqüênciaaumenta e seu comprimento de onda diminui.

(UFJF/MG-2009.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO comandante de um porta-aviões tem como missão investigarqual a profundidade do mar em determinado local. Para tanto,envia um helicóptero munido de um sonar para esse local. Osonar, posicionado pelo helicóptero a uma altura de 68 m acimado nível da água do mar, emite uma onda sonora de alta freqüên-cia, de comprimento de onda de 0,85 cm no ar, que leva 1 segun-do desde sua emissão até sua recepção de volta no ponto deonde foi emitida, depois de ter sido refletida pelo fundo do mar. Osom se propaga a 340 m/s no ar e a 1400 m/s na água do mar.a) Calcule a freqüência do sinal emitido pelo sonar no ar e ocomprimento de onda do sinal emitido pelo sonar na água domar.b) Calcule a profundidade do mar nesse local.c) A onda sonora emitida pelo sonar é uma onda mecânica oueletromagnética? Justifique.

RESPOSTA UFJF/MG-2009.1:a) f = 40000 Hz e = 3,5 cm b) H = 420 m c) infra-sons, sonse ultra-sons são ondas que necessitam de um meio para suapropagação, portanto, são ondas mecânicas.

(UCG/GO-2009.1) - QUESTÃOANULADA - RESPOSTA: 104 ve-zes maior que a energia liberada no terremoto ocorrido em JoãoCâmara.Em 1935, Charles F. Richter e Beno Gutemberg desenvolveramuma escala para avaliar a magnitude M (graus) de um terremoto,de acordo com a energia E(em joules), liberada sob a forma deondas. A equação que relacionada ambas grandezas é: lg(E) =lg(A0) + M onde A0 é uma constante.Sabendo-se que o terremoto ocorrido em João Câmara (1986,RN) derrubou quatro mil imóveis e atingiu 5 graus na escala deRichter e que as amplitudes das ondas causadas pelo terremotoque causou as tsunamis na Ásia, foram de 9 graus, Pode-seafirmar que a energia liberada no terremoto que causou a devas-tação na Ásia éa) 107 vezes maior que a energia liberada no terremoto ocorridoem João Câmara.b) 107 vezes menor que a energia liberada no terremoto ocorridoem João Câmara.c) 1014 vezes maior que a energia liberada no terremoto ocorridoem João Câmara.d) 105 vezes menor que a energia liberada no terremoto ocorridoem João Câmara.

(UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Sobre propriedades de ondas sonoras, assinale o que for corre-to.01) Quando ocorre refração de uma onda, seu comprimento sealtera, mas sua freqüência permanece estável.02) O eco é causado pelo fenômeno da reflexão sonora.04) Ocorre o fenômeno chamado batimento quando ondas sono-ras de freqüências ligeiramente diferentes se interferem.08) A capacidade de o som contornar objetos é devida ao fenô-meno da difração.

(UFJF/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: BJoão gritou em frente a uma pedreira e ouviu o som de sua vozalgum tempo depois. Seu amigo José lhe explicou que se tratavade um fenômeno denominado eco e que:a) o eco era a refração de ondas mecânicas na parede da pedrei-ra.*b) o eco era a reflexão de ondas mecânicas na parede da pe-dreira.c) o eco era a interferência de ondas mecânicas na parede dapedreira.d) o eco era a refração de ondas eletromagnéticas na parede dapedreira.e) o eco era a reflexão de ondas eletromagnéticas na parede dapedreira.

QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM

(CEFET/PI-2009.1) - ALTERNATIVA: BO nível de intensidade sonora (N) é expresso em decibéis (dB)por: N = 10.log10(I / I0), onde

I = intensidade sonora fornecida pela caixa de som;I0 = intensidade-padrão, correspondente ao limiar da au-

dição (para o qual N = 0)Para o nível de intensidade N = 120 dB, a intensidade sonora,fornecida pela caixa de som, deverá ser de:a) 1013 . I0 d) 1 200 . I0*b) 1012 . I0 e) 12 . I0c) 1 000 . I0

(UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+08+16)A respeito de ondas sonoras, que são ondas mecânicas longitu-dinais produzidas por fontes vibrantes, assinale o que for corre-to.01) A frequência de um som grave é menor que a frequência deum som agudo.02) A intensidade de uma onda sonora é determinada pela suaamplitude.04) Altura é a qualidade que permite distinguir um som agudo deum som grave.08) O eco é a reflexão de uma onda sonora.16) Decibel é a medida do nível da intensidade sonora.

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(UFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: DQuando ouvimos uma banda de rock ou uma orquestra sinfônicaexecutar umamúsica, podemos distinguir o som emitido por cadaum dos instrumentos tocados pelos músicos. Essa é uma dascapacidades de nosso aparelho auditivo. A qualidade do som quenos permite diferenciar cada um dos instrumentos, mesmo quandotocando simultaneamente a mesma nota musical, é chamadade:a) amplitude.b) potência.c) intensidade.*d) timbre.e) freqüência.

(VUNESP/UFTM-2009.1) - ALTERNATIVA: BJá é fato que as ondas sonoras só se propagam em meios mate-riais; portanto, em uma coluna de ar, por exemplo, quanto maiora altura de um som nela produzido,a) mais grave é o som.*b) mais agudo é o som.c) maior a amplitude das ondas sonoras.d) menor a amplitude das ondas sonoras.e) maior o comprimento de onda das ondas produzidas.

(UFPR-2009.1) - RESPOSTA: a) 1000 vezes b) não, pois elenecessita usar a motocicleta durante todo o dia e não 3 minutosao dia.Um vendedor de motos usadas afirmou para um suposto com-prador que o modelo no qual ele estava interessado emitia umruído máximo com nível sonoro N = 90 dB. Como o compradornecessitava da moto para trabalhar ao longo do dia, ele resolveumedir o nível de ruído máximo e constatou que na verdade era de120 dB. Considere como intensidade sonora de referência I0 =1×10�12 W/m2. Segundo recomendação dos médicos, uma pes-soa pode ficar exposta a um nível sonoro de 120 dB no máximodurante 3 minutos por dia, para que não ocorram danos ao siste-ma auditivo.a) Calcule quantas vezes a intensidade sonora do ruído (I) é maiordo que a alegada pelo vendedor.b) O comprador, pensando em sua saúde, deveria comprar amoto assim mesmo? Justifique sua resposta com base no enun-ciado.

(VUNESP/FAMECA-2009.1) - ALTERNATIVA: DUma pessoa encontra-se parada na calçada de uma avenida,quando nota a sirene de uma fábrica distante, emitindo um somcontínuo, de intensidade e altura constantes. As ondas sonoras,vindas da sirene, que atingem o ouvido da pessoa têma) as mesmas amplitude e freqüência que as emitidas.b) amplitude maior e freqüência menor que as emitidas.c) amplitude e freqüência maiores que as emitidas.*d) amplitude menor e mesma freqüência que as emitidas.e) amplitude e freqüência menores que as emitidas.

(UFV/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: DÉ CORRETO afirmar que, quando aumentamos o volume do somde um rádio, ocorre a seguinte alteração nas ondas sonoras pro-duzidas por ele e captadas por um ouvinte em repouso em rela-ção ao rádio:a) o comprimento de onda aumenta.b) a freqüência aumenta.c) a velocidade de propagação aumenta.*d) a amplitude aumenta. (UEPG/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+08+16)

O som é uma onda mecânica longitudinal produzida por fontesvibrantes. A velocidade do som no ar é de aproximadamente 340m/s. Sobre ondas sonoras, assinale o que for correto.01) A freqüência de um som grave é menor que a freqüência deum som agudo.02) A intensidade de uma onda sonora é determinada pela suaamplitude.04) Dois sons de alturas diferentes correspondem a ondas defreqüências diferentes.08) A reverberação do som ocorre sempre que a distância dafonte sonora até a barreira é menor que 17 m.16) O timbre é a característica que permite distinguir sons idênti-cos em altura e intensidade, mas provenientes de fontes distin-tas.

(CEFET/RJ-2009.1) - RESPOSTA: a) 3,3 cm b) 4,0 mUm gerador de áudio fixo emite uma onda sonora de freqüênciaf = 10 kHz, com uma potência de 64 W, que se propaga unifor-memente em todas as direções do espaço. Admita que a fontesonora possa ser considerada puntiforme.a) Se a velocidade de propagação do som no ar é aproximada-mente 330 m/s, determine o comprimento de onda da onda so-nora emitida pelo gerador.b) Sabendo-se que, para o ouvido humano, o limiar de audiçãodolorosa é 1 W/m2, calcule a máxima aproximação ao geradorque um ser humano pode experimentar sem sentir dor. (A inten-sidade de uma onda sonora é definida como a taxa temporalmédia de transmissão de energia, por unidade de área, para estaonda).

(CEFET/CE-2009.1) - RESPOSTA: 10�4 W/m2

Moradores de um conjunto residencial denunciam aos órgãos defiscalização ambiental o barulho de um bate-estaca de uma obravizinha. Ao analisar o barulho, os fiscais detectam um nível sono-ro de 80 db. Sendo Io = 10

�12 W/m2 o limiar da audição, qual aintensidade sonora no local da obra?

(UFRN-2009.1) - ALTERNATIVA: CDe acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), sonsacima de 85 decibéis aumentam os riscos de comprometimentodo ouvido humano.Preocupado em prevenir uma futura perda auditiva e em garantiro direito ao sossego público, um jovem deseja regular o sistemade som do seu carro, obedecendo às orientações da OMS. Paraisso, ele consultou o gráfico da figura abaixo, que mostra, a partirde medições estatísticas, a audibilidade média do ouvido huma-no, expressa em termos do Nível de Intensidade do som, NI, emdecibéis, em função da Freqüência, f, em Hertz.

Com base na figura acima e na orientação da OMS, pode-seafirmar que o jovem, para obter máxima eficácia na região damúsica, regulou o som do seu carro para os níveis de intensida-de, NI, e de freqüência, f, respectivamente, nos intervalosa) 20 NI 80 e 50 f 5000.b) 60 NI 120 e 100 f 5000.*c) 60 NI 80 e 100 f 5000.d) 60 NI 120 e 50 f 5000.

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(UTFPR-2009.1) - ALTERNATIVA: A�Os fones de ouvido exigidos pelas novas tecnologias, comoMP3,MP4, e rádio acoplado ao celular, podem produzir uma geraçãode surdos. Esses aparelhos podem chegar a uma intensidadesonora de até 100 W/m2 e este valor equivale a ter um trio elétri-co acoplado a cada uma das orelhas. Tal comparação tem fun-damento, pois com os fones de ouvido, a fonte sonora fica maispróxima ao sistema auditivo e esse aumento de pressão e inten-sidade sonora podem causar lesões no nervo auditivo, com rup-tura do tímpano e conseqüente surdez irreversível."

(fonte: www.paralerepensar.com.br)

Baseando-se na tabela a seguir, estime o tempo máximo de usodos fones de ouvido, com o equipamento de áudio em sua máxi-ma intensidade sonora, citada no texto.(Dado: I0 = 10

�12 W/m2).

*a) menos de 7 minb) de 7 min a 15 minc) de 15 min a 30 mind) de 30 min a 1he) de 1h a 4h

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(VUNESP/UNICID-2009.2) - ALTERNATIVA: CCada instrumento musical, relativamente a outros instrumentos,produz notas musicais com ___________ diferentes e essa é acaracterística que permite distinguir as fontes sonoras que asemitem, mesmo que os sons produzidos tenham a mesma__________ e _____________ .As palavras que completam as lacunas, correta e respectivamen-te, sãoa) volumes � intensidade � amplitudeb) intensidades � amplitude � comprimento de onda*c) timbres � intensidade � alturad) alturas � amplitude � comprimento de ondae) amplitudes � altura � timbre

(UFG/GO-2009.2) - RESPOSTA: 20.log2 dB 6,0 dBO nível audível do som é medido na escala decibel, cuja unidadeé dB, e dado por = (10dB).log(I/I0), em que I é inversamenteproporcional ao quadrado da distância entre a fonte e o ouvinte eI0 é a menor intensidade audível. Em uma partida de futebol noestádio Serra Dourada, o juiz apita e marca um pênalti quando ozagueiro para a bola com a mão após ouvir um apito emitido porum torcedor. Naquele instante, o juiz estava a 40 m do zagueiro eo torcedor a 80 m.Calcule a diferença entre os níveis audíveis percebidos pelo za-gueiro dos apitos do juiz e do torcedor. Considere que os apitossão idênticos e soprados com a mesma intensidade.Dado: log2 0,3

(UFG/GO-2009.2) - RESPOSTA OFICIAL: 1010 m (Obs.: Não hádistância segura para a baleia!)Sabe-se que as baleias se orientam pelo mesmo princípio defuncionamento de um sonar, emitindo sons na faixa de frequênciade 5 a 50 kHz. O aparelho auditivo das baleias é muito sensívele o limite do nível audível é de aproximadamente 25 decibéis. Ossubmarinos utilizam-se do sonar para se localizar na faixa de 3 a8 kHz com nível sonoro de aproximadamente 225 decibéis, me-dido a 1 metro do emissor. Recentemente, identificou-se comomaior responsável pela mortalidade destes cetáceos o uso dosonar nos submarinos com amesma frequência utilizada por eles.Considerando o exposto, calcule a menor distância segura entreuma baleia e um submarino, para que a baleia não seja prejudi-cada pelo sonar do submarino.

Observação: Despreze a atenuação da radiação por absorção eadmita que os emissores são pontuais e que vale a lei do inversodo quadrado da distância para a intensidade sonora (I) numaposição distante (I = P0/r

2), onde P0 é a potência da fonte e r é adistância até a fonte, veja a figura ilustrativa). O nível audível dosom é medido na escala decibel (dB), definido por

= (10dB).log(I/I0).

(PUC/PR-2009.2) - ALTERNATIVA: EO gráfico a seguir permite avaliar os níveis sonoros para o limiarde audição e o limiar de sensação dolorosa nas várias frequênciasaudíveis, para uma pessoa com ouvidos normais.

Nesse gráfico, podemos observar que:a) O limiar da sensação dolorosa varia de pessoa para pessoa,assim como com a frequência da onda sonora.b) Uma pessoa com ouvidos normais não pode ouvir níveis so-noros negativos.c) Na frequência de 100 Hz, uma pessoa com ouvidos normaisnão ouve níveis sonoros abaixo de 30 dB ou acima de 130 dB.d) Para um nível de 130 dB, a dor nos ouvidos aumentará propor-cionalmente à frequência do som. Isto é, se dobrarmos afrequência (som mais agudo), a sensação dolorosa também serádobrada.*e) No intervalo de frequências entre 20 Hz e 3000 Hz, o ouvidohumano é mais sensível a sons mais altos.

(UEM/PR-2009.2) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)O nível sonoro N, cuja unidade de medida é o decibel (dB), e aintensidade I de um som, medida em watts por metro quadrado

(W/m2 ), estão relacionados pela equação N = 10 log , em

que I0 = 10�12 W/m2 é a menor intensidade do som detectável

pelo ouvido humano. Considerando o exposto, assinale o que forcorreto.01) A intensidade de um som I, como função do nível sonoro N, éexpressa pela equação I = I0.(10)

N/10.02) A intensidade de um som nivelado em 80 dB é 0,001 W/m2.04) Considerando que os danos ao ouvido médio ocorrem a par-tir de 90 dB, um indivíduo exposto a um som com intensidade de10�2 W/m2 poderá prejudicar sua audição.08) Se a intensidade de qualquer som é triplicada, o seu nível desom também é triplicado.16) Se N1 = 100 dB e N2 = 80 dB são os níveis de sons emitidospor dois aparelhos diferentes, então a intensidade de som I1 rela-tiva a N1 é 100 vezes a intensidade I2 relativa a N2.

VESTIBULARES 2009.2

QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM

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(UFCG/PB-2009.1) - ALTERNATIVA: EConsidere as seguintes situações:I ) Um estudante relata que durante excursão a uma mina, pôde,ao gritar, perceber o eco, resultado da reflexão do som na parededa mina, porque a parede estava localizada a 10 m de distância.Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s.II ) Uma parede tem altura de três metros e comprimento de 10m. Uma pessoa conversa por trás dela, mas uma outra pessoa,na frente da parede, não poderá jamais ouvi-la, porque as dimen-sões da parede não permitem a difração do som produzido pelapessoa.III ) Uma menina estica e prende uma corda metálica de baixadensidade linear e a faz emitir, para o seu modo de vibraçãofundamental, uma freqüência de 40 Hz. A freqüência de vibraçãode seu terceiro harmônico não será audível para um ser humanocom audição normal, porque terá freqüência acima de 20 kHz.Em relação ao valor de verdade das explicações apresentadasem cada situação pode-se dizer quea) as explicações I e II são verdadeiras.b) apenas a explicação III é verdadeira.c) apenas as explicações I e III são falsas.d) todas as explicações são verdadeiras.*e) todas as explicações são falsas.

(UECE-2009.1) - ALTERNATIVA: CPara uma corda de piano de comprimento L, as possíveis ondasestacionárias de menor freqüência têm comprimentos de ondaiguais aa) 2L, L e L/2.b) 3L, 2L e L.*c) 2L, L e 2L/3.d) L, 2L/3 e L/3.

(UEPB-2009.1) - ALTERNATIVA: A (Obs.: O resultado obtido naquestão corresponde a um infrasom.)Certo músico que tinha conhecimentos em física acústica deci-diu construir um instrumento musical e, durante essa constru-ção, medir a freqüência fundamental do som emitido pela cordadeste instrumento. Utilizando-se de uma corda que tem massaigual a 50 gramas, prendeu-a horizontalmente entre dois pontosdistantes de 50 cm, e, aplicando uma força de tensão igual a 10N à corda, esta vibrou e transmitiu vibrações aos pontos, forman-do ondas estacionárias. Pode-se dizer que a frequencia funda-mental do som emitido em Hz vale:*a) 10 d) 1b) 101/2 e) 102

c) 10-1/2

(UNIFAL/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: EEm uma corda vibrante de 50,0 cm de comprimento com densi-dade igual a 2,4 × 10�4 kg/m, presa em suas extremidades, éformada uma onda estacionária apresentando um único ventre,quando excitada por uma fonte de 1000 Hz. Assinale a alternati-va correta.a) A freqüência de vibração é diretamente proporcional ao com-primento de onda.b) A freqüência fundamental da corda é de 2000 Hz.c) A velocidade de propagação da onda na corda é de 1000 m/se é inversamente proporcional à tensão na corda.d) O segundo harmônico possui uma freqüência de 500 Hz.*e) A velocidade de propagação da onda na corda é de 1000 m/squando a corda está sob uma tensão de 240 N.

(VUNESP/FTT-2009.1) - ALTERNATIVA: CAnalise as afirmações.I. O volume com que uma onda sonora é ouvida por um ser hu-mano está relacionado diretamente com a freqüência de vibra-ção dessa onda.II. Dobrando a força de tração na corda de um violão, dobra afreqüência de vibração das ondas sonoras que ele emite.III. Ao refratarem do ar para o vidro, as ondas eletromagnéticasalteram seu comprimento de onda e sua velocidade, mantendoconstante sua freqüência de vibração.IV. A velocidade da luz no vácuo é a mesma, qualquer que seja oreferencial adotado.São corretas apenas as afirmaçõesa) I e II. d) I e III.b) II e III. e) II e IV.*c) III e IV.

em que L é o comprimento, T a tensão e a densidade linear dacorda (massa/comprimento), nas condições de afinação dodiapasão, qual será a freqüência correspondente ao som agudoda 1ªcorda/MI?a) 800 Hz b) 960 Hz c) 640 Hz d) 1300 Hz *e) 1280 Hz

tópico 6:fontes sonoras (cordas e tubos)

VESTIBULARES 2009.1VESTIBULARES 2009.2: PÁG. 31

CORDASSONORAS

(UEM/PR-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 08 (08)Com relação aos instrumentos sonoros, assinale o que for corre-to.01) A freqüência de vibração do som emitido por uma coluna dear em um tubo sonoro é diretamente proporcional ao comprimen-to de onda da onda sonora.02) Em um instrumento de corda, a freqüência das ondas sono-ras que as cordas emitem é diretamente proporcional ao compri-mento da corda.04) Nos instrumentos de sopro, é possível controlar a velocidadedo som.08) A freqüência de vibração do som em tubos sonoros é contro-lada pelo comprimento da coluna de ar vibrante no tubo.16)Aonda sonora produzida por um instrumento de sopro é trans-versal.

(UFG/GO-2009.1) - ALTERNATIVA: BDurante a construção de uma estrada, o motor de uma máquinacompactadora de solo, similar a um bate-estaca, emite um somde 68 Hz na entrada de um túnel reto, que mede 30 m de compri-mento. Um pedestre transitando pelo túnel percebe que uma ondaestacionária é formada no interior do túnel, notando a ocorrênciade posições de alta intensidade sonora e pontos de silêncio (in-tensidade sonora nula). Dado que a velocidade do som no ar éde 340 m/s, quantos pontos de intensidade nula o pedestre vaicontar ao atravessar o túnel?a) 6 *b) 12 c) 13 d) 24 e) 25

TUBOS SONOROS

(CEFET/GO-2009.1) - ALTERNATIVA: EUm violão possui seis cordas: 6ªcorda/MI, 5ªcorda/LÁ, 4ªcorda/RÉ, 3ªcorda/SOL, 2ªcorda/SI e 1ªcorda/MI, todas demesmo com-primento, mas diâmetros diferentes e sujeitas à mesma tensãoquando afinadas. Cada nota musical corresponde a uma deter-minada freqüência de onda sonora.Afinado segundo um diapasão (5ªcorda/LÁ correspondente à fre-qüência de 440 Hz) a 6ªcorda/MI, vibrando, emitirá um som gra-ve cuja freqüência corresponde a 320 Hz (corda mais grossa doviolão). Quanto mais grave o som, menor sua freqüência. Umabalança de precisão registrou para o comprimento de 1 cm, asmassas de 0,0576 g para a 6ªcorda/MI e 0,0036 g para a 1ªcor-da/MI.Sabendo-se que, em instrumentos de cordas, a freqüência � deuma nota musical é dada pela equação

� = 12L

T

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VESTIBULARES 2009.2

TUBOS SONOROS

(UFPR-2009.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: EUm órgão de tubos está sendo construído numa igreja no litoraldo Paraná. Dois estudantes estão projetando os tubos para acorreta �afinação� do instrumento. Um desses tubos é aberto emuma das extremidades e tem 2 m de comprimento. Para o har-mônico fundamental, o comprimento de onda bem como a fre-qüência sonora emitida serão, respectivamente:(Considere a velocidade de propagação do som no ar de 340 m/s.)a) 6 m e 50 Hz.b) 10 m e 150 Hz.c) 8 m e 60 Hz.d) 15 m e 100 Hz.*e) 4 m e 85 Hz.

(OBS.: Quando no enunciado diz que o tubo é aberto em umadas extremidades pode dar motivo para duas interpretações. Seo tubo for considerado aberto a resposta é alternativa E, porém,se o tubo for considerado fechado a resposta correta seria 8 m e42,5 Hz)

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(UDESC-2009.1) - ALTERNATIVA: BEm 1997, durante o exercício militar Mistral I, os aviões MirageIII-E da Força Aérea Brasileira conseguiram ótimos resultadoscontra os aviões Mirage 2000-C franceses, usando a manobraDoppler-notch . Esta manobra é utilizada para impedir a detecçãode aviões por radares que usam o efeito Doppler (radares Pulso-Doppler). Ela consiste em mover o avião alvo a 90O do feixe ele-tromagnético emitido por este tipo de radar, conforme ilustradono esquema abaixo.

Quando o avião B se move a 90O do feixe eletromagnético, oradar Pulso-Doppler do avião A não consegue determinar a dife-rença de freqüência entre o feixe emitido e o feixe refletido por-que:a) há movimento do avião B na direção do feixe.*b) não há movimento do avião B na direção do feixe.c) a velocidade do avião B aumenta bruscamente.d) a velocidade do avião B diminui bruscamente.e) não há feixe refletido no avião B.

(UFU/MG-2009.1) - RESPOSTA OFICIAL: 1F; 2V; 3F; 4VJoão e Maria estão, cada um, em um brinquedo de �pula-pula�.João sopra um apito que emite ondas sonoras com uma freqüên-cia fO bem definida.As figuras abaixo mostram as diversas situações em que o casalJoão e Maria pode estar posicionado. As velocidades de João eMaria são representadas por vJ e vM, respectivamente.

Com base nessas informações, marque para as alternativas abai-xo (V) Verdadeira ou (F) Falsa.1. ( ) Se João e Maria estiverem subindo com a mesma velocida-de, vJ = vM na Figura 1, a freqüência do som do apito que Mariairá escutar será maior do que aquela de quando eles estiveremdescendo, também com a mesma velocidade.2. ( ) Na Figura 2, com João descendo e Maria subindo, a fre-qüência do som do apito que Maria irá escutar será maior do quefO.3. ( ) No instante em que João e Maria se cruzam, entre as situ-ações da Figura 2 e da Figura 3 � João descendo e Maria subin-do �, a freqüência do som que Maria ouve é igual a fO.4. ( ) Na Figura 3, com João descendo e Maria subindo, Maria iránotar que o som do apito se torna mais grave, isto é, a freqüênciado som será menor do que fO.

(UFMS-2009.1) - RESPOSTA: SOMA = 003 (001+002)A espectrometria é um dos recursos utilizados para investigar acomposição química de sistemas gasosos quando os elementosque compõem o sistema emitem luz. O resultado daespectrometria de uma fonte luminosa é geralmente apresenta-do pelos picos das intensidades (I) da luz versus a respectivafreqüência (f). A figura Amostra o resultado da espectrometria deum feixe de luz emitido por uma fonte padrão em repouso comrelação ao espectrógrafo. Um pesquisador está investigando acomposição gasosa de estrelas, e compara o resultado daespectrometria, obtida de uma delas, com a da fonte padrão, econstata que as linhas espectrais estão deslocadas para a es-querda, no eixo das freqüências, mas mantiveram as distânciasentre si, veja a figura B, onde as linhas pontilhadas representama espectrometria da fonte padrão. Com fundamentos nas propri-edades das ondas eletromagnéticas, é correto afirmar:

(001) A estrela tem a mesma composição da fonte padrão.(002) A estrela está se afastando do pesquisador.(004) A luz emitida pela estrela que se afasta do pesquisador,propaga-se no vácuo com velocidade menor, com relação a ele,do que quando a estrela está se aproximando dele.(008) As cores das luzes, emitidas pela estrela que o pesquisa-dor enxerga no espectrógrafo, são as mesmas cores que ele en-xerga, emitidas pela fonte padrão no espectrógrafo.(016) O efeito produzido no deslocamento para a esquerda daslinhas espectrais, nos eixos das freqüências das luzes emitidaspela estrela, chama-se batimento.

A fonte emite som com freqüência fo. Sendo v a velocidade depropagação do som no ar, a freqüência ouvida pelo observadorserá:a) fo(v � vo) (v + vF).b) fo.*c) fo(v + vo) (v � vF).d) fo(vF � vo).

tópico 7:efeito Doppler

VESTIBULARES 2009.1VESTIBULARES 2009.2 PÁG. 34

(UFV/MG-2009.1) - ALTERNATIVA: CEm um dia sem vento, uma fonte sonora e um observador mo-vem-se diretamente de encontro um ao outro, com velocidadesvF e vo, conforme mostra a figura abaixo. As velocidades sãomedidas com relação ao solo.

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(UFC/CE-2009.1) - RESPOSTA: f1/ f2 = 9/8Uma fonte fixa emite uma onda sonora de freqüência f . Umapessoa se move em direção à fonte sonora com velocidade v1 epercebe a onda sonora com freqüência f1. Se essa mesma pes-soa se afastasse da fonte com velocidade v2, perceberia a ondasonora com freqüência f2. Considerando a velocidade do som noar, vs = 340 m/s, e v1 = v2 = 20 m/s, determine a razão f1/ f2.

(CEFET/CE-2009.1) - ALTERNATIVA: CQuando ocorre o efeito Doppler, para o som se propagando noar, as duas situações mais simples são:(I) a fonte sonora em repouso no ar com o observador se moven-do ao longo da reta determinada pela fonte e o observador; e(II) o observador em repouso no ar com a fonte sonora se mo-vendo ao longo da reta determinada pelo observador e a fonte.Analise as seguintes afirmações a respeito das situações (I) e(II).I. Se, na situação (I), o observador se aproxima da fonte, o com-primento de onda do som diminui, por isso a freqüência observa-da é maior que a emitidaII. Se, na situação (I), o observador se afasta da fonte, a veloci-dade das frentes de onda, em relação ao mesmo, diminui, porisso a freqüência observada é menor que a emitida.III. Se, na situação (II), a fonte se aproxima do observador, ocomprimento de onda, na direção do observador, diminui, porisso a freqüência observada é maior que a emitidaIV. Se, na situação (II), a fonte se afasta do observador, a veloci-dade das frentes de onda, em relação ao mesmo, diminui, porisso a freqüência observada é menor que a emitida.São corretas as afirmações:a) I e III b) I e IV*c) IIe III d) II e IVe) III e IV

(UFRGS/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: CConsidere as seguintes afirmações sobre o efeito Doppler.I � Ele é observados somente em ondas acústicas.II � Ele corresponde a uma alternação da velocidade de propaga-ção da onda em um meio.III � Ele pode ser observados tanto em ondas transversais quan-to em ondas longitudinais.Quais estão corretas?a) Apenas I.b) Apenas II.*c) Apenas III.d) Apenas II e III.e) I, II e III.

(UFRGS/RS-2009.1) - ALTERNATIVA: DAssinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dotexto abaixo, na ordem em que aparecem.Os espectros de emissão provenientes de elementos atômicosem galáxias distantes apresentam linhas que não coincidem comaquelas observadas, para os mesmos elementos, quando a fon-te está em repouso no laboratório. Interpretando este efeito comoefeito Doppler produzido pelo movimento relativo entre as galáxi-as, conclue-se que o Universo encontra-se em expansão, poisos comprimentos de onda dos fótons observados apresentamum desvio para o vermelho. Esse desvio corresponde à observa-ção de comprimentos de onda maiores do que aqueles observa-dos a partir de fontes em repouso.Com base no texto acima e levando em conta que no vácuointergalático a velocidade de propagação de um fóton emitidopela galãxia é .............. velocidade de propagação da luz no vá-cuo, conclui-se que um fóton proveniente de uma fonte em re-pouso no laboratório possui energia ............... a de um fóton,correspondente a uma mesma linha de emissão, proveniente deuma galáxia que está se afastando.a) menor que a � menor queb) menor que a � maior quec) igual à � menor que*d) igual à � maior quee) maior que a � menor que

(UNIFEI/MG-2009.1) - RESPOSTA: f = 766 HzMuitos animais marinhos emitem sinais sonoros para se locali-zarem. Suponha que uma baleia se desloque em relação à águacom uma velocidade de 12 m/s e um golfinho se aproxime dabaleia com uma velocidade de 32 m/s em relação à água, namesma direção e sentido contrário. Se, em um determinadomomento, a baleia emite um som na freqüência de 744 Hz e avelocidade de propagação dessa emissão sonora em água sal-gada é de 1500 m/s, qual será a freqüência percebida pelo golfi-nho?

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(IF/CE-2009.2) - ALTERNATIVA: AO sistema de sonar é um processo que envolve a emissão deondas acústicas por um dispositivo emissor, a reflexão de partedelas por um objeto a certa distância e a detecção das ondasrefletidas pelo dispositivo que as emitiu. Utilizando-se medidasde tempo e frequência, é possível estimar, com bastante preci-são, a localização e a velocidade do objeto relativamente ao dis-positivo.Golfinhos utilizam muito habilmente este sistema para localizarsuas presas. Numa situação em particular, o intervalo de tempo,entre o sinal emitido por um golfinho em repouso e o detectadoapós refletir-se em um cardume foi de 4s. A frequência da ondaemitida foi de 150 kHz e a frequência da onda detectada foi de151,5 kHz. Sabendo-se que a velocidade do som, na água, é de1.450 m/s, o cardume está a*a) 2900m de distância do golfinho e se aproximando.b) 5800m de distância do golfinho e se afastando.c) 2900m de distância do golfinho e se afastando.d) 7200m de distância do golfinho e se afastando.e) 7200m de distância do golfinho e se aproximando.

Obs.: É possível determinar a velocidade de aproximação do car-dume. A resposta é v = 6,9 m/s.

(UFG/GO-2009.2) - ALTERNATIVA: DUma ambulância transita com velocidade constante em uma viaretilínea com a sirene ligada em uma frequência fixa fa. Afrequência da sirene percebida pelos pedestres que estão para-dos na calçada, antes e depois da passagem da ambulância,respectivamente,a) aumenta com a velocidade relativa.b) diminui e aumenta, gradativamente.c) é menor que fa e maior que fa.*d) é maior que fa e menor que fa.e) não sofre quaisquer alterações.

(UTFPR-2009.2) - ALTERNATIVA: DNum espetáculo ao ar livre que acontece num dia sem vento, omúsico inicia seu solo de saxofone emitindo uma nota estável eprolongada com freqüência 680 Hz. Um ouvinte cego se encon-tra parado a 85 m de distância. Este ouvinte consegue identificarperfeitamente, pelo som percebido, o tipo de instrumento e anota emitida. No contexto da transmissão da vibração sonorapelo ar, negligenciando a dissipação da energia pelo atrito, é IN-CORRETO afirmar que:a) o fato de o saxofonista e o ouvinte estarem em repouso fazcom que o som percebido não seja mais grave nem mais agudoque o som emitido.b) o tempo de atraso com que a onda sonora chega ao ouvintenão depende da freqüência emitida pelo saxofonista.c) a intensidade percebida depende da distância da fonte ao ou-vinte.*d) o ar se desloca do saxofonista até o ouvinte chegando comum tempo de atraso inferior a 1,0 s.e) desconsiderar o atrito implica em o som percebido não mos-trar diferença de timbre em relação ao som emitido.

(UDESC-2009.2) - RESPOSTA: a) 187 m b) 687 HzO motorista de um carro, avançando a 122,4 km/h na direção deum muro vertical, dá um toque rápido na buzina. Um segundodepois percebe o eco, cuja frequência é de 840 Hz. Considere avelocidade do som no ar sendo 340 m/s.Determine:a) a distância entre o muro e o carro quando o motorista tocou abuzina;b) a frequência do som emitido.

(UFPel/RS-2009.2) - ALTERNATIVA: ACom base no Efeito Doppler, assinale a alternativa correta.*a) A alteração da frequência de uma onda, percebida por umobservador em virtude do movimento relativo � de aproximaçãoou de afastamento � entre ele e a fonte emissora desta onda,caracteriza o Efeito Doppler.b) O apito do trem, para um observador em repouso em relaçãoà Terra, é mais grave quando o trem está se aproximando do quequando o trem está se afastando.c) Quando uma fonte de ondas sonoras se aproxima de um ob-servador fixo, este último percebe um alongamento do compri-mento de onda.d) O Efeito Doppler ocorre apenas com ondas sonoras.e) O Efeito Doppler é percebido, por exemplo, quando o alarmede um carro dispara no momento em que o proprietário do veícu-lo abre a tampa do porta-malas.

(UFLA/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: AUma ambulância desloca-se ao longo de uma estrada retilíneacom velocidade constante, soando sua sirene S (figura abaixo).O esquema CORRETO indicado nas alternativas abaixo que re-presenta a propagação das ondas sonoras dessa sirene é:

*a) b)

c) d)

VESTIBULARES 2009.2

(UFU/MG-2009.2) - ALTERNATIVA: BA sirene de um caminhão de bombeiros emite um som contínuode frequência 500 Hz. Um microfone fixo a um poste, em umaesquina, registra a onda sonora emitida pelo caminhão ao seaproximar com velocidade de 90 km/h. Sabe-se que a frequênciada onda detectada pelo microfone obedece ao efeito Doppler,dado por

f0 = ff

na qual f0 e ff representam as frequências detectadas pelo obser-vador e emitida pela fonte em repouso, respectivamente, e v, v0e vf são, na sequência, as velocidades do som no meio físico(ar), do observador e da fonte.Considerando que a velocidade do som no ar é 340 m/s, assinalea alternativa que corresponde ao cálculo a ser feito para determi-nar a frequência (em Hz) registrada pelo microfone.

a) f0 = . 500

*b) f0 = . 500

c) f0 = . 500

d) f0 = . 500

v v0v vf

340 + 25340

340 � 25

340340 � 25

340340 + 25

340 + 25

Física - oscilações e ondulatória questões de vestibular 2009

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