Física - oscilações e ondulatória - questões de vestibulares de 2013

7/22/2019 Física - oscilações e ondulatória - questões de vestibulares de 2013

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físicaoscilações e ondulatória

QUESTÕES DE VESTIBULARES

2013.1 (1o semestre)

2013.2 (2o semestre)

sumáriocinemática e dinâmica das oscilações

VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................2VESTIBULARES 2013.2 ..........................................................................................................................5

introdução à ondulatória VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................6VESTIBULARES 2013.2 .......................................................................................................................... 7

equação fundamental da ondulatória

VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................8VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................11

fenômenos ondulatórios VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................13VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................17

interferência de ondas VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................19VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................20

acústica (velocidade do som) VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................22VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................22

acústica (qualidades fisiológicas) VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................23VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................25

fontes sonoras (cordas e tubos) VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................26VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................28

efeito Doppler VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................29VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................30



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(VUNESP/UNISA-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm bloco de massa m está sobre um piso plano horizontal sem atri-to. Uma mola de constante elástica k e de massa desprezível estápresa à parede e ao bloco. O ponto O corresponde à posição derelaxamento da mola. Em um dado momento, o bloco é puxado hori-zontalmente até o ponto A, distendendo a mola de um comprimentoL. O bloco é mantido em repouso no ponto A, conforme indicado nafigura.

O A

L

k

Após o bloco ser solto do ponto A, desprezando-se a resistência doar ao movimento, a expressão matemática que representa o móduloda velocidade máxima atingida pelo bloco é

a) L2 √

km

.

b) Lk2m

.

c) Lkm.

d) Lkm2

.

*e) √km

L .

(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CHá mais de 300 anos, Galileu Galilei observou, na catedral de Pisa,um lustre que oscilava de um lado para outro como um pêndulo.Intrigado com o fato, ele construiu posteriormente alguns pêndulose realizou vários experimentos. Com base nestes experimentos deGalileu com um pêndulo, oscilando com pequena amplitude, pode-mos afirmar que:

a) Quanto menor a amplitude, menor o período.b) Quanto menor a amplitude, maior o período.*c) Quanto maior o comprimento do fio, maior o período.d) Quanto menor o comprimento do fio, maior o período.e) Quanto maior a massa pendurada, maior o período.

(UFV/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm sistema massa-mola oscila na horizontal de acordo com a equa-ção:

x(t) = Acos(ωt + θ).

Sendo a mola de constante elástica k e o bloco de massa m, é COR-RETO afirmar que o módulo da velocidade máxima atingida pelobloco é:

a) km A·

b) ·kA212

*c)km√ A·

d)mk√ A·

(UFV/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm balde contendo água é amarrado na extremidade de uma cordacuja outra extremidade está presa ao teto. O balde é posto paraoscilar e o sistema pode ser considerado como um pêndulo simples.No entanto, há um pequeno furo no fundo do balde e, enquanto obalde oscila, a quantidade de água neste vai diminuindo. Despreze

qualquer força de atrito. Sendo T o período e E a energia mecânicado pêndulo, enquanto este oscila, é CORRETO afirmar que:a) T e E não variam.*b) T não varia e E diminui.c) T e E diminuem.d) T diminui e E não varia.

(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BResponda a esta questão, assinalando a opção CORRETA.Uma partícula executando um movimento harmônico simples, quan-do passa pela posição de equilíbrio:a) tem máxima energia potencial e mínima energia cinética.*b) tem máxima energia cinética e mínima energia potencial.c) ambas as energias são máximas.d) ambas as energias são mínimas.

(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm pêndulo simples é composto de um fio metálico de comprimento

L e de um corpo cujas dimensões são desprezíveis e de massa mpreso em uma de suas extremidades. A outra extremidade do fioestá presa no teto de uma sala. Quando o pêndulo é deslocado desua posição de equilíbrio, o sistema passa a oscilar em torno da po-sição de equilíbrio com um período T, como mostra a figura abaixo.

θ

L

m

teto

Na ausência de qualquer efeito de atrito e de resistência do ar, econsiderando que o ângulo θ < 10 , é CORRETO afirmar que:a) o período de oscilação desse pêndulo não varia nos dias quentesde verão e frios de inverno.b) o período desse pêndulo varia devido aos possíveis efeitos térmi-cos sofridos pela massa m.c) o período desse pêndulo não varia devido aos possíveis efeitostérmicos sofridos pela massa m e pelo fio.*d) o período desse pêndulo, num dia de verão muito quente, variasomente devido à dilatação sofrida pelo fio.e) o período desse pêndulo, num dia de verão muito quente, variadevido às dilatações sofridas pelo fio e pela massa m.

(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma massa m presa a uma mola de constante elástica k oscila so-bre um plano horizontal sem atrito de modo que sua velocidade em

função do tempo é dada por v = vmaxcos( km t) . Desprezando-se

todos os atritos, a energia potencial elástica em função do tempo édada por

*a) 12

m(vmax)2sen2( k

m t) .

b) 12 m(vmax)

2cos2(km t) .

c) 12

kcos2( km t) .

d)12

ksen2( km t) .

(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: ADois sistemas massa-mola oscilam sem atrito sobre uma superfíciehorizontal. As massas são idênticas, cada uma com valor m, e as

molas têm constantes elásticas ks e km. O sistema com ks realiza

uma oscilação completa em 1 s e o oscilador com k m oscila comperíodo de 1 minuto. Para isso, as constantes elásticas das molaspodem ser relacionadas por

*a)ks

km√ = 60.

b)

km

ks

√= 60.

c)km

ks= 60.

d)ks

km= 60.



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(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma forma de se obter energia elétrica limpa é aproveitar o movi-mento ondulatório das ondas marítimas. Nesse sentido, considereque um objeto flutuando sobre o mar realiza movimento harmônicosimples com sua energia potencial descrita pelo gráfico abaixo.

200150100500

400

300

200

100

0

Tempo (s)

E n e r g i a P o t e n c i a l ( J )

Nessas condições, a variação da energia cinética desse objeto emfunção do tempo está melhor representada no gráfico:

a)

200150100500

200

150

100

50

0

Tempo (s) E n e r g i a C i n ´ t i c a ( J ) d)

200150100500

400

300

200

100

0

Tempo (s) E n e r g i a C i n ´ t i c a ( J )

*b)

200150100500

400

300

200

100

0

Tempo (s)

E n e r g i a C i n ´ t i c a

( J ) e)

200150100500

400

300

200

100

0

Tempo (s)

E n e r g i a C i n ´ t i c a ( J )

c)

20015010050

200

100

0

-100

-200

Tempo (s)

E n e r g i a C i n ´ t i c a ( J )

(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08)

Executando um movimento ideal, uma esfera é solta do ponto A,atinge o ponto B, e retorna ao ponto A e assim procede sucessi-

vamente. Sua sombra é projetada sobre um anteparo conforme é

mostrado abaixo.

C A B

C

A B

anteparo

Sobre o movimento da esfera e sua sombra sobre o anteparo, assi-

nale o que for correto.

01) A frequência do movimento é o tempo entre duas passagens

consecutivas da sombra ou da esfera pelo ponto de equilíbrio.

02) A energia mecânica do modelo apresentado é variável e depen-

de da altura e do grau de inclinação da rampa que é solta.

04) O modelo apresentado se ajusta a um fenômeno físico que tem

como características peculiares intervalos de tempos e extensões,

iguais e sucessivas, caracterizando-o como um fenômeno periódi-

co.

08) Amplitude do movimento é a distância da posição de equilíbrio

ao ponto de inversão do movimento, apresentada pela sombra da

esfera sobre o anteparo.

16) O módulo da aceleração da esfera é constante apenas alternan-

do sua ação, sendo o movimento ora acelerado e ora retardado.

(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: C

Uma partícula de carga q e massa m está sujeita a dois campos

elétricos ortogonais Ex(t) e Ey(t), dados pelas equações:

Ex (t) = 5sen(2t)

Ey (t) = 12cos(2t)

Sabe-se que a trajetória da partícula constitui uma elipse. A velocida-

de escalar máxima atingida pela partícula é:

a)q

m52

d)q

m132

b)q

m5 e)

q

m13

*c)q

m6

(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)

Considere as oscilações de um pêndulo simples formado por um fio

(inextensível) de comprimento L = 1 m e uma massa m = 50g presa

à sua extremidade. O sistema oscila 40 vezes em 80 segundos. As

oscilações são suficientemente pequenas para considerar o movi-

mento aproximadamente retilíneo e harmônico simples.

Desconsidere a resistência do ar e assinale o que for correto.

01) O período da oscilação é T = 2 s.

02) Se a massa m for duplicada, o período será reduzido pela me-tade.

04) Utilizando os dados fornecidos no enunciado do problema, é

possível calcular o valor da aceleração da gravidade como aproxi-

madamente g = 9,86 m/s2. (Utilize π = 3,14 e duas casas decimais

de precisão.)

08) O período de oscilação do pêndulo varia com o quadrado do

comprimento L .

16) A velocidade da massa m pode ser descrita por

um movimento harmônico simples, dada pela equação

v = v0sen(ωt)cosϕ + vsenϕcos(ωt) , emque v0 é a velocidade ini-

cial, ω é a velocidade angular, ϕ é a fase inicial e t é o tempo.



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VESTIBULARES 2013.2

(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm sistema massa-mola oscila de tal modo que a velocidade v(t) da

massa é dada por v(t) /vm = Acosωt, onde vm é a velocidade médiaem um intervalo de 1/4 de período de oscilação.Pode-se afirmar corretamente que a constante Aa) tem dimensão de comprimento.b) tem dimensão de velocidade.*c) é adimensional.d) tem dimensão de tempo.

CINEMÁTICA DAS OSCILAÇÕES

DINÂMICA DAS OSCILAÇÕES

(UEG/GO-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm bloco de 1,0 kg, preso a uma mola com constante elástica de25 N/m, executa um movimento harmônico simples com frequênciaangular de 5,0 rad/s. No instante inicial, a massa encontra-se namáxima posição x positiva. Sabendo-se que após 1,0 s a posição damassa é 3,0 cm, determine a energia total do sistema massa-molaneste instante. Avalie qual será o valor da energia total do sistemapara um instante t qualquer. Dado: cos(5,0rad) ≈ 0,3.

RESPOSTA UEG/GO-2013.2:E = 0,125 J para qualquer instante t.

(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)Um ponto material oscila segundo um movimento harmônico sim-ples, com amplitude de 0,5 m e frequência de 2 Hz. Considerandoque, para o instante t = 0 s, o ponto material estava com energiapotencial positiva e máxima, assinale o que for correto.

01) A frequência angular e a fase inicial do ponto material são, res-

pectivamente, 4π rad/s e 0 rad (zero rad).

02) A função horária da posição do ponto material é dada por

x(t ) = 0,5cos (4π t ) .

04) A energia cinética assume seu valor máximo duas vezes a cadaoscilação.

08) A aceleração do ponto material não varia com o decorrer do tem-po.

16) A energia mecânica nesse tipo de movimento permanece cons-tante.

(UFU/MG-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO relógio de pêndulo possui mecanismos de ajuste que permitematrasá-lo ou adiantá-lo, caso passe a indicar incorretamente as ho-ras. Um desses relógios emprega um fino bastão de 12 cm de com-primento como haste do pêndulo, sendo que, a 2 cm de uma de suasextremidades que oscila livremente, uma peça circular e maciça de100 g é acoplada, funcionando como o peso do pêndulo. O acopla-

mento é feito a partir do centro de massa da referida peça. Ela podeser ajustada em diferentes posições sobre a haste, uma vez que

pode deslizar sobre ela. Considere g=10m/s2.

2 cm

10 cm

A partir da situação descrita, responda:a) Qual é o período de oscilação deste pêndulo?b) Se a peça circular maciça for substituída por outra de mesmo for-mato, porém com 120 g de massa, o que ocorrerá com o funciona-mento do relógio, no que se refere à correta indicação das horas?c) Se o relógio passar a atrasar na marcação correta das horas, queprovidências devem ser tomadas em relação ao mecanismo de ajus-te presente no pêndulo, especificamente no que se refere à posiçãoque a peça maciça deverá passar a ocupar sobre a haste ?

RESPOSTA OFICIAL UFU/MG-2013.2:

a) T = 0,628 sb) Nada irá ocorrer com a marcação das horas, porque o período dopêndulo independe de sua massa.

c) A peça maciça deve ser colocada mais próxima à engrenagem. Assim, o período do pêndulo irá diminuir, fazendo com que o relógiopasse a funcionar mais rapidamente, diminuindo o atraso.



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ONDULATÓRIAintrodução à ondulatória

VESTIBULARES 2013.1

(CESGRANRIO-FMP/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma maneira de estudar um sistema físico sem saber mui-tos detalhes sobre o mesmo é via análise dimensional. Supo-nha que uma barra fina de um material tenha um comprimento L= 0,50 m, uma constante elástica Y = 20 GPa, e uma densidade

ρ = 5,0 × 103 kg/m3.Utilizando apenas os dados desse problema, uma estimativa paraa frequência natural de vibração da barra ao ser golpeada ao longode seu eixo éa) 4,0 GHzb) 2,0 MHz*c) 4,0 kHzd) 2,0 Hze) 4,0 mHz

(VUNESP/FSM-2013.1) - ALTERNATIVA: A A tabela contém dados que caracterizam ondas emitidas por trêsfontes distintas.

Onda Tipo Frequência (Hz)

A mecânica 10

B eletromagnética 100 000

C mecânica 100

Com base na tabela, pode-se afirmar que*a) a onda B pode ser uma onda de rádio.b) a onda C pode ser uma onda de TV.c) a onda B é audível pelo ouvido humano.d) a onda A pode ser de raios X.e) as três ondas se propagam no vácuo.

(UTFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: BPara completarmos uma ligação telefônica utilizando um aparelhocelular, é necessário que ele se comunique com uma estação provi-

da de uma antena, ligada à central de telefonia. Dentre as alternati-vas, assinale qual o tipo de onda indispensável, entre o telefone e aestação, para que uma ligação telefônica via celular seja realizada.a) Mecânica.*b) Eletromagnética.c) Longitudinal.d) Sonora.e) Ultra-Som.

(UEMG-2013.1) - ALTERNATIVA: BEstamos envolvidos por ondas eletromagnéticas. A sala onde vocêestá agora é percorrida por ondas de luzes visíveis, infravermelho,ultravioleta, de rádio e televisão, além de outras.Uma difere da outra pela frequência, mas elas têm em comuma) o comprimento de onda.*b) a velocidade quando se movem no vácuo.

c) a velocidade quando se propagam num meio material.d) o fato de só se propagarem em linha reta.

(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: CQuando olhamos para o céu noturno, vemos uma grande quantida-de de estrelas, muitas das quais se encontram a dezenas e até acentenas de anos-luz de distância da Terra. Na verdade, estamosobservando as estrelas como elas eram há dezenas, centenas ouaté milhares de anos, e algumas delas podem nem mais existir atu-almente.Esse fato ocorre porquea) a velocidade da luz no vácuo é infinita e não depende do movi-mento relativo entre fontes e observadores.b) a velocidade da luz no vácuo, apesar de ser muito grande, é finita

e depende do movimento relativo entre fontes e observadores.*c) a velocidade da luz no vácuo, apesar de ser muito grande, é finitae não depende do movimento relativo entre fontes e observadores.d) a velocidade da luz no vácuo é infinita e depende do movimentorelativo entre fontes e observadores.

(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: CDois instantâneos de uma onda harmônica transversal que se pro-paga na direção x em um meio não dispersivo são mostrados nafigura a seguir. A diferença de tempo entre esses instantâneos é de0,5 s.

9,426,283,140x (m)

Assim, a velocidade de propagação da onda é, em m/s,a) 9,42.b) 3,14.*c) 6,28.d) 1,57.

(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: E As ondas sonoras propagam-se deslocando as camadas de ar parafrente e para trás, na mesma direção de propagação da onda. Asondas sonoras são de origema) eletromagnética e não necessitam de um meio material elásticopara manifestarem-se.b) eletromagnética e necessitam de um meio material elástico paramanifestarem-se.c) mecânica e não necessitam de um meio material elástico paramanifestarem-se.d) mecânica e manifestam-se tanto em meios materiais elásticoscomo no vácuo.*e) mecânica e necessitam de um meio material elástico para ma-nifestarem-se.



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(VUNESP/FASM-2013.2) - ALTERNATIVA: EO Supremo Tribunal de Justiça determinou que a prescrição do

pedido de indenização por erro médico inicia-se na data em que opaciente toma conhecimento da lesão, e não na data em que o pro-fissional comete o ilícito. Submetida anteriormente a uma cesariana,uma paciente realizou, após queda acidental, exames radiográficospara avaliar possível deslocamento dos rins. Durante os exames, foidetectada em seu abdômen uma agulha cirúrgica que, até então, elaafirmava não sentir.

(http://extra.globo.com)

Nesse caso, o diagnóstico ocorreu devido ao fato de a paciente ser submetida à radiação ionizante, de naturezaa) eletromagnética e de grande capacidade de penetração, denomi-nada partícula alfa.b) mecânica e de baixa capacidade de penetração, denominadaraio X.c) eletromagnética e de baixa capacidade de penetração, denomi-nada raio gama.d) mecânica e de grande capacidade de penetração, denominada

raio gama.*e) eletromagnética e de grande capacidade de penetração, deno-minada raio X.

VESTIBULARES 2013.2

(VUNESP/UNINOVE-2013.2) - ALTERNATIVA: B Amplamente utilizados na medicina para diagnóstico e tratamento, olaser e o ultrassom constituem, respectivamente, casos particularesde ondasa) eletromagnética longitudinal e mecânica transversal.*b) eletromagnética transversal e mecânica longitudinal.c) eletromagnética transversal e mecânica transversal.d) eletromagnética transversal e eletromagnética longitudinal.e) eletromagnética longitudinal e mecânica longitudinal.

(VUNESP/FASM-2013.2) - ALTERNATIVA: DO local de um acidente é determinado pela comunicação entre oreceptor do sistema GPS, instalado na ambulância, e os sinais dasmicro-ondas que os satélites emitem com frequências entre 1000e 2000 MHz. Essas micro-ondas, emitidas na transmissão do sinalentre os satélites e o receptor do equipamento GPS, são ondas ele-tromagnéticasa) longitudinais, que são pouco absorvidas pela atmosfera.b) transversais, que são totalmente absorvidas pela atmosfera.c) transversais, que sofrem expressiva reflexão na atmosfera.*d) transversais, que se propagam em linha reta na atmosfera.e) longitudinais, que sofrem refração na atmosfera.

(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: C Alquimia das luzes: Luz infravermelha é transformada em raios X:Tenio Popmintchev, liderando uma equipe dos EUA, Áustria e Es-panha, descobriu como converter um raio de luz infravermelha emum feixe altamente coerente de raios X e em uma multiplicidade deoutros comprimentos de onda. Em vez dos enormes aceleradoresatuais, o novo equipamento gera raios X de alta pureza em um equi-pamento que cabe sobre uma mesa.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=alquimia-luzes-infravermelha-raios x&id=010115120608

Abaixo são colocadas algumas ondas que compõem o espectro ele-tromagnético.( 1 ) radiação gama( 2 ) radiação infravermelha( 3 ) radiação ultravioleta( 4 ) raio X( 5 ) luz visível

A sequência correta que coloca as ondas eletromagnéticas em or-dem crescente de frequência é:a) 1 - 3 - 5 - 2 - 4b) 4 - 2 - 1 - 3 - 5*c) 2 - 5 - 3 - 4 - 1d) 3 - 4 - 2 - 5 - 1

(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: DUm evento que causou forte comoção em todo mundo foi a explosãode um meteoro na Rússia, que felizmente não causou óbitos, masdeixou quase 1000 feridos e muitos danos materiais na cidade deChelyabinsk. Não houve o impacto do objeto com o solo, ele explo-diu no ar. A explicação dos cientistas sobre os danos é que a explo-são causou uma intensa onda de choque no ar, o que significaa) liberação no ar de uma grande quantidade de ondas eletromagné-ticas com a mesma velocidade do som.b) ondas sonoras transversais e polarizadas, como as que chegamà Terra provenientes do Sol.c) a soma de ondas sonoras tão intensas que sua massa de repousosupera a massa das partículas do ar, por isso conseguem quebrar vidros.*d) que o meteoro provocou no ar ondas longitudinais com pressãomuito maior que o normal.e) ondas sonoras tão rápidas e intensas que são capazes de ultra-passar a velocidade da luz mesmo no vácuo.

(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: CEm uma partida de futebol, quando um time apresenta vantagem

sobre o adversário, é comum que a torcida do time que se sobressaifaça a famosa “OLA”, que consiste em um movimento de torcedoresque se levantam e sentam-se novamente de maneira sincronizadae coordenada, assemelhando-se a uma onda se propagando nasarquibancadas dos estádios. A respeito da onda-OLA, é possívelclassificá-la como sendo uma ondaa) mecânica, longitudinal e unidimensional.b) eletromagnética, transversal e tridimensional.*c) mecânica, transversal e bidimensional.d) eletromagnética, longitudinal e linear.e) mecânica, transversal e tridimensional.



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ONDULATÓRIAequação fundamental da ondulatória

VESTIBULARES 2013.1

(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: C A equação de uma onda senoidal que se propaga ao longo do eixox é dada por:

y(x,t) = 0,2cos π

20

x − π

50

t

Considerando que os valores dos termos da equação estão no Sis-tema Internacional de unidades, pode se dizer que:

I. A amplitude da onda é de 0,2 m.II. O comprimento de onda dessa onda é de 50 m.III. A onda se propaga no sentido positivo do eixo x.IV. O período da onda é de 20 s.

V. A velocidade da onda é de 0,4 m.s−1.

VI. A frequência angular da onda é de (0,02π) rad.s−1.Marque a alternativa correta.a) Todas as afirmações estão corretas.b) As afirmações I e IV são falsas.*c) As afirmações I, III, V e VI estão corretas.d) As afirmações II e IV estão corretas.e) Todas as afirmações são falsas.

(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: DO som da voz humana é determinado pela frequência de vibraçãodas cordas vocais. No homem, essa frequência pode ser da ordemde 150 Hz e na mulher, de 250 Hz. Pode-se afirmar então que a pro-porção entre o comprimento de onda produzido pela voz da mulher em relação ao comprimento de onda produzido pela voz do homem,em porcentagem, é de:

Dado: velocidade do som no ar: 340 m/s.a) 30%b) 40%c) 50%*d) 60%

(ENEM-2012) - ALTERNATIVA OFICIAL: B

Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma go teira sobre ocentro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas cir-culares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cadasegundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm ecada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidadede 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passoua cair uma vez por segundo.Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocida-de de propagação da onda se tornaram, respectivamente,a) maior que 25 cm e maior 1,0 m/s.*b) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.c) menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s.d) menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s.e) igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.

Obs.: Sob chuva muito forte a frequência das ondas é f = 2 Hz (duasgotas por segundo e nessa condição o comprimento de onda éλ = 25 cm = 0,25 m, resultando uma velocidade de 0,5 m/s (v = λ.f).Portanto existe uma incoerência no enunciado pois afirma-se que avelocidade das ondas é de 1,0 m/s.

(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: BDuas meninas brincam com uma corda. Enquanto a da esquerda fazuma de suas extremidades oscilar verticalmente para cima e parabaixo, a da direita mantém a outra parada. A corda estava inicial-mente esticada e em repouso e, para que atingisse a configuraçãomostrada na figura, foram necessários 1,25 s.

4 m

Baseando-se nas informações e na figura, é correto afirmar que avelocidade de propagação das ondas na corda, em m/s, é igual aa) 1,6. d) 4,8.*b) 3,2. e) 0,4.c) 0,8.

(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm indivíduo põe uma corda esticada para vibrar, produzindo umaonda senoidal que se propaga ao longo da corda, segundo umaequação que descreve a posição vertical instantânea de um ponto

da corda vibrante: y(x, t) = ym· sen (kx – ωt), onde x e y estão emmetro e o tempo t está em segundo. As demais constantes numé-

ricas estão em unidades SI e valem: ym = 0,01 m, k = 20 rad/m,ω = 2,0 rad/s. O módulo da velocidade de propagação da onda nacorda será:

a) 10 m/s

*b) 0,1 m/s

c) 1,0 m/s

d) 0,5 m/s

e) 100 m/s x

y ym

(UEL/PR-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: ASuponha que as ondas geradas pelo satélite geoestacionário

possuam uma frequência constante de 1, 0 × 108 Hz e demorem

1, 1 × 10−1 s para percorrer a distância de 3, 3 × 107 m entre o emis-sor e uma antena receptora.Com relação às ondas emitidas, considere as afirmativas a seguir.

I. Sua velocidade é de 3, 0 × 108 m/s.II. Sua velocidade é diretamente proporcional ao seu comprimentode onda.III. Sua velocidade é inversamente proporcional à sua frequência.

IV. Seu comprimento de onda é de 3, 0 × 10−3 m. Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas I e II são corretas.b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

Obs.: A velocidade da onda eletromagnética no vácuo não dependedo comprimento de onda e nem da frequência, portanto, somente aafirmativa I é correta.

(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: CConsiderando a velocidade com que as ondas eletromagnéticas

atravessam o ar, 3 × 108 m/s, a comunicação via rádio constitui umeficiente meio de comunicação nas regiões amazonenses. Um rádioamador, transmitindo com ondas de 25 m, tem sua transmissão cap-tada por outro radio amador, desde que esse outro rádio mantenha-se sintonizado para captar frequências, em MHz, dea) 75.b) 20.*c) 12.

d) 8.e) 6.

(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)

Sobre a capacidade de os animais e de os seres humanos consegui-rem perceber os estímulos ambientais e responder a eles, assinaleo que for correto.

01) Os animais mamíferos percebem ondas mecânicas, como osom, e ondas eletromagnéticas, como a luz.

02) As ondas mecânicas se propagam somente em meios materiais,como a água. Por isso, são percebidas pelos animais marinhos,como os golfinhos.

04) Os seres humanos percebem a onda sonora por meio das vibra-ções do tímpano. Estas chegam ao cérebro em impulsos elétricosconduzidos pelo nervo auditivo.

08) Como a luz não se propaga em meios materiais, os animaisnão conseguem sobreviver em grandes profundidades dos rios eoceanos.

16) O fotoenvelhecimento e o câncer de pele são efeitos tardios daluz ultravioleta, que é mais energética do que a luz visível, por ter menor comprimento de onda.



[email protected] 9

(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D A radiação UVB (na faixa de 280 nm – 320 nm) que não é absorvidapela camada de ozônio na atmosfera é responsável pelos danos noDNA das células da pele. Por outro lado, a radiação UVC (na faixade 100 nm – 280 nm) tem efeitos bactericidas, ou seja, pode ser usa-da para danificar o DNA de bactérias, por exemplo em instrumentosusados em cirurgias.

Sendo a velocidade de radiação UV igual a 3.0 × 108 m/s para uma

radiação de frequência 125 × 1013 s−1, o DNA do organismo que édanificado é:

(Lembre que: 1A

o

= 10−10 m e 1nm = 10−9 m)a) de células da pele de comprimento igual a 240A

o

b) de bactérias de comprimento igual a 240Ao

c) de células de pele de comprimento igual a 2400Ao

*d) de bactérias de comprimento igual a 2400Ao

(UERJ-2013.1) - RESPOSTA: v = 1 540 m/sVulcões submarinos são fontes de ondas acústicas que se propa-gam no mar com frequências baixas, da ordem de 7,0 Hz, e compri-mentos de onda da ordem de 220 m.Utilizando esses valores, calcule a velocidade de propagação des-sas ondas.

(PUC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AConsidere uma corda longa e homogênea, com uma de suas extre-midades fixa e a outra livre. Na extremidade livre da corda é produ-zido um pulso ondulatório senoidal transversal que se propaga por toda a sua extensão. A onda possui um período de 0,05 s e compri-mento de onda 0,2 m. Calcule o tempo, em unidades do SistemaInternacional, que a onda leva para percorrer uma distância de 5 mna corda.*a) 1,25b) 12,5c) 2,5d) 25e) 100

(VUNESP/UNIFEV-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO eletrocardiograma registra a variação da tensão elétrica (ddp) em

pontos do corpo humano em função do tempo. A figura representade forma simplificada, o registro da onda de pulso cardíaco de umpaciente obtido em um eletrocardiograma.Na figura, a grade quadriculada apresenta, na vertical, intervalos detensão elétrica de 1,0 mV e na horizontal intervalos de tempo de0,1 s.

1mV

0,1s

Analisando a representação gráfica da onda, determine:a) a amplitude máxima, em mV, o período, em segundos, e a fre-quência cardíaca do paciente, em batimentos por segundo.b) o comprimento de onda, em metros, supondo que a velocidade depropagação da onda é igual a 10 m/s.RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.1:

a) Amax = 4 mV; T = 0,6 s e f ≅ 1,7 Hzb) λ = 6 m

(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: AO Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo eletrônico capaz deemitir luz visível e tem sido utilizado nas mais variadas aplicações. Amais recente é sua utilização na iluminação de ambientes devido aoseu baixo consumo de energia e à sua grande durabilidade. Atualmente, dispomos de tecnologia capaz de produzir tais disposi-tivos para emissão de luz em diversas cores, como, por exemplo, a

cor vermelha de comprimento de onda, λV, igual a 629 nm, e a cor

azul, de comprimento de onda, λ A, igual a 469 nm. A energia, , dos fótons emitidos por cada um dos LEDs é determi-nada a partir da equação de Einstein E=h f , onde h é a constante dePlanck, e f é a frequência do fóton emitido.Sabendo ainda que c = λ f , onde c é a velocidade da luz no vácuo eλ, o comprimento de onda do fóton, é correto afirmar que*a) o fóton correspondente à cor vermelha tem menos energia queo fóton correspondente à cor azul, pois sua frequência é menor quea do fóton de cor azul.b) o fóton correspondente à cor vermelha tem mais energia que ofóton correspondente à cor azul, pois sua frequência é maior que a

do fóton de cor azul.c) o fóton correspondente à cor azul tem menos energia que o fótoncorrespondente à cor vermelha, pois seu comprimento de onda émaior que o do fóton de cor vermelha.d) o fóton correspondente à cor vermelha tem mais energia que ofóton correspondente à cor azul, pois seu comprimento de onda émenor que a do fóton de cor azul.

(UECE-2013.1) - QUESTÃO ANULADAUma onda de rádio se propaga com uma velocidade aproximada de

300 × 103 km/s enquanto uma onda sonora no ar se propaga a apro-ximadamente 340 m/s. Assim, a respeito dos comprimentos de ondadessas propagações, pode-se dizer corretamente quea) são iguais, caso as ondas tenham a mesma frequência.b) são diferentes, independente das frequências.c) a onda eletromagnética tem sempre maior comprimento de ondaem relação à sonora, por isso tem maior alcance.d) a onda sonora tem sempre menor comprimento de onda em rela-ção à eletromagnética, pois se trata de uma onda mecânica.

Obs.: Dependendo do valor da frequência, o comprimento de ondada onda sonora pode ser maior, menor ou igual ao comprimento deonda da onda de rádio.

(VUNESP/SÃO CAMILO-2013.1) - ALTERNATIVA: A A ultrassonografia é um método diagnóstico que utiliza onda sonorade alta frequência aplicada sobre estruturas de um organismo, demodo que a reflexão possa ser registrada e interpretada por compu-tação gráfica. Esse método inofensivo, rápido e relativamente bara-to permite determinar a velocidade e o sentido do fluxo sanguíneo,analisar embriões em gestantes, cérebros, além de ser amplamenteutilizado na prevenção e no tratamento de doenças. Um aparelhode ultrassom recorre a frequências de 2 a 14 MHz e, para uma ve-locidade de 340 m/s (velocidade padrão do som no ar), seu maior comprimento de onda em milímetros é igual a*a) 0,17. d) 1,00.

b) 0,68. e) 1,24.c) 0,34.

(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D As figuras a seguir apresentam duas ondas sonoras em uma mesmaregião do ar.

As partes mais escuras indicam as regiões de maior pressão do ar e as mais claras, regiões de menor pressão. Sobre as duas ondas,está correto afirmar que possuema) a mesma frequência e velocidades diferentes.b) a mesma frequência e o mesmo comprimento de onda.c) o mesmo comprimento de onda e frequências diferentes.*d) a mesma velocidade e comprimentos de onda diferentes.e) o mesmo comprimento de onda e velocidades diferentes.

(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: C A radiação eletromagnética é importante para a vida do homem naTerra. Num forno de microondas, esse tipo de radiação é usado paracozinhar alimentos. Sabe-se que a frequência da microonda, num

tipo especial de forno, é de 3,0 GHz. Considerando que a velocidadeda luz no ambiente dentro desse forno é igual a 3,0 × 108 m/s, calcu-le o comprimento de onda dessa microonda.a) 0,70 m d) 1,20 mb) 1,00 m e) 0,24 m*c) 0,10 m



[email protected] 10

(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: D A maior sensibilidade do sistema auditivo humano ocorre para on-das sonoras com comprimento de onda no ar da ordem de 12 cm.Se a velocidade de propagação do som no ar é igual a 330 m/s, afrequência, em hertz, em que o sistema auditivo humano apresentaa maior sensibilidade éa) 4000. *d) 2750.b) 1500. e) 275.c) 400.

(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: D

Entre as aplicações da Física em Agronomia, existe a tecnologiaque utiliza radiação gama, que permite prolongar o tempo de ex-posição de frutas e legumes, além de controlar a ação de micro-organismos em alimentos como carne, milho, leite e café. Contudo,sob exposição prolongada, a radiação gama pode provocar doençascomo o câncer e até a morte. Assim como a luz, a radiação gama éde natureza eletromagnética, e seu comprimento de onda médio é

10−12 m. Considerando o comprimento de onda médio da luz como

5 × 10−7 m, e ambas as radiações com a mesma velocidade, a fre-quência de oscilação da radiação gama relativamente à luz visívelé

a) 2 × 10−5. *d) 5 × 105.

b) 5 × 10−5. e) 2 × 1019.

c) 2 × 105.

(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: CO robô Curiosity , que tem a missão de analisar o solo do plane-ta Marte, comunica-se com sua base na Terra por meio de ondaseletromagnéticas propagantes através de dois canais diferentes. Asfunções de onda, associadas às ondas nos dois canais, são defini-

das por Y1 e Y2, conforme equações abaixo:

•Y1 = Asen(2×10−4x − 6×104 t) •Y2 = Asen(1×10−4 − 3×104 t )

Nessas equações, x é a posição em metros ao longo de uma linhareta unindo o robô e a Terra, e t é o tempo em segundos.Em relação às propriedades dessas ondas, considere as afirmati-vas:

I. A frequência angular da onda Y1 é 1×104 Hz.

II. O período da onda Y1 é o dobro do período da onda Y2.III. A onda Y2 tem comprimento de onda 6×104 m.

IV. As ondas Y1 e Y2 propagam-se com a mesma velocidade de

3×108 m/s.

Estão corretas apenas as afirmativas: (Adote π = 3)a) I e IIb) II e IV*c) III e IVd) I, III e IVe) I, II e III

(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: BSobre a superfície calma das águas de um lago, de profundidadeconstante, um estudante de Física, desejando comprovar as leis depropagação de ondas, balança um barco que oscila 12 vezes a cada10 segundos, produzindo ondas num ponto próximo ao barco. Essasondas atingem a margem do lago, que se encontra a 12 m de distân-cia, em 5 segundos. O comprimento dessas ondas que se propagamsobre a superfície do lago tem valor, em metros, igual aa) 2,4.*b) 2,0.c) 1,2.

d) 1,0.e) 0,8.

(VUNESP/UFTM-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOOndas transversais propagam-se por uma corda esticada com velo-cidade constante V. A figura representa uma fotografia tirada de umpedaço dessa corda em um determinado instante.

3,6 m

0,4 m

0,4 m

A

B

V

Sabendo que o período de oscilação dos pontos dessa corda é de0,5 s e que a amplitude das ondas vale 0,4 m, calcule:

a) a velocidade média do ponto A da corda em seu deslocamentoaté o ponto B, em um intervalo de tempo menor do que seu períodode oscilação.b) a velocidade de propagação V das ondas por essa corda.

RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.1:

a) vm = 3,2 m/s b) V = 4,8 m/s

(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: 13 D e 14 EInstrução: As questões 13 e 14 referem-se ao enunciado seguinte.

Uma onda transversal propaga-se com velocidade de 12 m/s numacorda tensionada.O gráfico abaixo representa a configuração desta onda na corda,num dado instante de tempo.

1614121086420

−3

0

3

x (cm) y ( c m )

QUESTÃO 13O comprimento de onda e a amplitude desta onda são, respectiva-mente,a) 4 cm e 3 cm.b) 4 cm e 6 cm.c) 6 cm e 3 cm.*d) 8 cm e 3 cm.

e) 8 cm e 6 cm.QUESTÃO 14 A frequência da onda, em Hz, é igual aa) 2/3.b) 3/2.c) 200/3.d) 96.*e) 150.

(SENAC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AEm uma cuba de ondas, a água pinga a intervalos regulares de tem-po de 0,50 s e as ondas formadas na cuba se afastam do ponto deimpacto das gotas a 30 cm/s.O comprimento de onda é, em metros, de*a) 0,15. d) 0,90.b) 0,30. e) 1,2.c) 0,60.

(CEFET/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: D A dispersão é um fenômeno óptico que ocorre em razão da depen-dência da velocidade da onda com a sua frequência. Quando a luzse propada e muda de um meio para outro de desigual densidade,as ondas de diferentes frequências tomam diversos ângulos na re-fração. Em geral, quando a densidade de um meio aumenta, o seuíndice de refração também aumenta.Um feixe de luz monocromática na cor vermelha propaga-se, em um

meio material, com frequência de 4,00 × 1014 Hz e velocidade igual

a 2,50 × 108 m/s.

Sendo a velocidade da luz no vácuo igual a 3,00 × 108 m/s, determi-ne o índice de refração do meio material e o comprimento da ondade luz monocromática na cor vermelha ao propagar-se nesse meio,respectivamente.a) 0,83 e 1,60 × 10−7 m.

b) 1,20 e 1,60 × 10−7 m.

c) 0,83 e 6,25 × 10−7 m.

*d) 1,20 e 6,25 × 10−7 m.




VESTIBULARES 2013.2

(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: CUma corda é posta para vibrar com certa velocidade, provocandoondas com determinado comprimento e frequência. Se o compri-mento de onda for mantido, mas sua velocidade for duplicada, écorreto afirmar que sua frequência iráa) diminuir à metade.b) permanecer inalterada.*c) duplicar.d) quadruplicar.

(UNESP-2013.2) - ALTERNATIVA: D A imagem, obtida em um laboratório didático, representa ondas cir-culares produzidas na superfície da água em uma cuba de ondas e,em destaque, três cristas dessas ondas. O centro gerador das ondasé o ponto P, perturbado periodicamente por uma haste vibratória.

P

3,0 cm

(http://educar.sc.usp.br. Adaptado.)

Considerando as informações da figura e sabendo que a velocidadede propagação dessas ondas na superfície da água é 13,5 cm/s, écorreto afirmar que o número de vezes que a haste toca a superfícieda água, a cada segundo, é igual aa) 4,5. *d) 9,0.b) 3,0. e) 13,5.c) 1,5.

(UFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: CUma emissora local de rádio FM opera na frequência de 100 MHz.Com base nos conhecimentos de ondulatória e admitindo-se que avelocidade da luz no vácuo é de 300000 km/s, é correto afirmar queo comprimento de onda da emissora mede:a) exatos 3 cm.b) acima de 30 m.*c) exatos 3 m.d) exatos 3 km.e) acima de 30 km.

(SENAI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: D A figura a seguir representa uma onda que se propaga com veloci-dade de 20 m/s.

20 cm

A frequência dessa onda éa) 0,5 Hz. *d) 50,0 Hz.b) 1,0 Hz. e) 500,0 Hz.c) 5,0 Hz.

(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: B

A velocidade do som na água do mar é aproximadamente 5760 km/h. Um golfinho emite um ultrassom com frequência de 50 kHz. Nestacondição, qual é o comprimento desta onda?a) 3,60 m d) 2,88 m*b) 3,20 cm e) 2,88 cmc) 3,60 cm

(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: DDuas ondas, 1 e 2, propagam-se por cordas idênticas e igualmentetracionadas. A figura representa parte dessas cordas.

ONDA 1

3L

ONDA 2

L

Sabendo que a frequência da onda 1 é igual a 8 Hz, é correto afirmar que a frequência da onda 2, em hertz, é igual aa) 14.b) 16.c) 18.

*d) 12.e) 10.

(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: BNo Brasil, a navegação pela internet com telefones celulares utilizaondas de rádio com frequências entre 1900 e 2 100 MHz, no caso detecnologia 3G. A rede de telefonia de quarta geração (4G), que pos-sibilita maiores velocidades de navegação, teve sua instalação ini-ciada nas seis cidades-sede da Copa das Confederações, incluindoFortaleza. As ondas de rádio para transmissão com essa nova tec-nologia terão frequências entre 2,5 GHz e 2,69 GHz. Considere que

a velocidade de propagação dessas ondas é V luz = 3×108 m/s. As-sim, os menores comprimentos de onda, em metros, associados àtransmissão em 3G e 4G são, respectivamente,

a) Vluz /1,9×109 e Vluz /2,69×109.

*b) Vluz /2,1×109 e Vluz /2,69×109.

c) Vluz /1,9×109 e Vluz /2,5×109.

d) Vluz /2,1×109 e Vluz /2,5×109.

(VUNESP/UFTM-2013.2) - RESPOSTA: a) f = 2,5 Hz b) T = 1,8 NPara fazer uma demonstração em sua aula de ondulatória, um pro-fessor prendeu a extremidade de uma corda elástica de densidadelinear de massa igual a 0,2 kg/m a um suporte fixo. Em seguida, elesegurou a outra extremidade da corda e manteve-a inicialmenteesticada e em repouso, na horizontal, exercendo sobre ela uma for-ça de tração de módulo T. A partir de um dado instante, ele oscilouverticalmente a mão que segurava a corda, de modo que em 2 s operfil da corda assumiu a forma representada na figura.

velocidade depropagação

T→

2,4 m

suporte

fixo

a) Calcule a frequência de oscilação, em hertz, da mão que segu-

rava a corda.b) Sabendo que a velocidade de propagação das ondas numa corda

é dada pela expressão V =µ

T

√ , em que T é a intensidade da força

que traciona a corda e µ sua densidade linear de massa, calcule, em

newtons, a intensidade da força T→

que atuava nessa corda.




(UFSJ/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: DUma onda tem frequência de 10 Hz e se propaga com velocidade de200 m/s. Então, seu comprimento de onda vale, em metros,a) 0,05.b) 0,5.c) 2.*d) 20.

(UFSJ/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BDuas ondas se propagam num mesmo meio com a mesma velo-cidade. O comprimento de onda da primeira é igual ao dobro do

comprimento de onda da segunda. Então, é CORRETO afirmar quea primeira terá, em relação à segunda,a) menor período e maior frequência.*b) maior período e menor frequência.c) mesmo período e mesma frequência.d) menor período e menor frequência.




ONDULATÓRIAfenômenos ondulatórios

VESTIBULARES 2013.1

(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: BSão variáveis que caracterizam uma onda: frequência, comprimentode onda, período, amplitude e polarização. Dessas, as que descre-vem propriedades espaciais da onda estão contidas na alternativa

a) amplitude, polarização e frequência.

*b) comprimento de onda, amplitude e polarização.

c) comprimento de onda, período e amplitude.

d) frequência, período e comprimento de onda.

e) polarização, período e amplitude.

(VUNESP/UFSCar-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma antena transmissora de rádio está instalada na mesma rua emque João mora.

antena edifício casa de João

(http://microsoft.com)

Há pouco tempo, um edifício comercial foi construído entre a casade João e a antena da rádio e, mesmo atenuada, a recepção dasondas de rádio na casa de João continua sem distorção. Isso ocor-re, neste caso, devido ao fenômeno da ___________________ emondas _________________ . Assinale a alternativa cujas palavras preenchem, correta e respecti-vamente, as lacunas do texto.

a) refração – mecânicas

b) polarização – mecânicas

*c) difração – eletromagnéticas

d) rarefação – eletromagnéticas

e) compressão – eletromagnéticas

(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: CComo não dispunham de muito barbante, para montar seu telefonede latinhas, duas crianças precisaram emendar dois fios diferentes,sendo o fio 2 mais denso que o fio 1. Nessa brincadeira, durante aconversa, os fios devem ser mantidos esticados.fio 1 fio 2

fio 1 fio 2

Antes de começarem a conversar, quando os fios estavam estica-dos, uma delas provocou uma perturbação no fio 1, produzindo um

pulso transversal que se propagou por ele com velocidade V1.Considerando que quando o pulso refratou para o fio 2, se propagou

por ele com velocidade V2 e que V1 = 1,5· V2, a razão λ1/λ2 entre os

comprimentos de onda dos pulsos nos fios 1 e 2 é igual aa) 2,0.b) 3,5.*c) 1,5.d) 2,5.e) 3,0.

(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm feixe de elétrons é emitido sobre uma parede fina, a qual pos-sui dois orifícios de tamanhos desprezáveis, separados por umadistância da ordem da dimensão do elétron. Os elétrons oriundosdos orifícios colidem com um anteparo escuro, a certa distância daparede, deixando como resultado da colisão marcas pontilhadas noanteparo. É correto afirmar que as marcas pontilhadas:*a) formarão um padrão de interferência luminosa, em virtude docomportamento ondulatório dos elétrons.b) estarão concentradas em apenas dois pontos simétricos do an-teparo.

c) estarão concentradas em apenas um ponto do anteparo.d) estarão concentradas apenas em duas linhas simétricas do an-teparo.e) formarão um padrão de interferência luminosa, em virtude docomportamento corpuscular dos elétrons.

(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: B Analise as proposições em relação ao efeito de polarização das on-das eletromagnéticas.I. A polarização é uma característica das ondas transversais.II. A polarização é uma característica das ondas longitudinais.III. Os óculos de sol são exemplos de filtros polarizadores e aumen-tam a intensidade da radiação incidente.IV. Os óculos de sol são exemplos de filtros polarizadores e reduzema intensidade da radiação incidente.

Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.*b) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.e) Somente a afirmativa III é verdadeira.

(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm fruto desprende-se da árvore e cai sobre as águas tranquilase de profundidade constante de uma região alagada, produzindoondas circulares concêntricas. Próximo ao centro das ondas, doistroncos caídos, dispostos como indica a figura, mostram uma fendade dimensões próximas ao comprimento de onda das ondas propa-gadas, por onde parte do pulso pode atravessar.

Posicionamento das cristas das ondas produzidasem determinado instante

O padrão de cristas de onda esperado, após a travessia dos pulsospela fenda, é mais próximo de

*a) d)

b) e)

c)




(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: A Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo com-

primento de onda no ar é λ0, incide no olho de uma pessoa. A luzfaz o seguinte percurso até atingir a retina: ar – córnea – humor aquoso – cristalino – humor vítreo. Considerando que o índice de

refração do ar é n0 = 1,00, da córnea é n1 = 1,38, do humor aquoso é

n2 = 1,33, do cristalino é n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e

que λ1, λ2, λ3 e λ4 são os comprimentos de onda da luz na córnea,no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente,assinale a alternativa correta.

*a) λ1 < λ0.

b) λ2 < λ1.

c) λ3 > λ2.

d) λ4 < λ3.

e) λ4 > λ0.

(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08)Um feixe de luz monocromático passa por um bloco de plásticotransparente e é refratado para o ar. O ângulo que o feixe faz com

a normal à superfície do bloco, quando passa pelo plástico, é θ1, e

quando refrata para o ar forma um ângulo θ2 com a normal à super-

fície. Considere o índice de refração do plástico n1 = 2 e do ar n2 =1e assinale o que for correto.

01) O valor do senθ2 , em termos de θ1, é senθ2 = 2senθ1.02) O ângulo mínimo incidente para que o feixe sofra reflexão inter-na total no plástico é 30º.04) Assumindo que o feixe de luz no ar seja de comprimento de onda

λ2 = 700 nm (luz vermelha), no plástico o comprimento de onda é

reduzido para λ1 = 550 nm (luz verde).08) Quando um feixe de luz é refratado de um meio para outro comíndice de refração diferente, tanto o comprimento de onda como avelocidade do feixe são diferentes nos dois meios.16) Quanto maior for o índice de refração do meio, maior é a veloci-dade com que a luz se propaga nele.

(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm feixe de luz incide entre dois meios distintos como mostrado nafigura a seguir.

meio 1

meio 2

Se o meio 1 possui maior índice de refração, então é correto afirmar que o feixe refratadoa) terá sua freqüência alterada ao atravessar para o outro meio.b) manterá a mesma velocidade de propagação em ambos osmeios.

c) aproximará da linha tracejada indicada na figura durante a refra-ção.d) apresentará uma diferença de fase entre os campos eletromag-néticos.*e) permanecerá com o mesmo valor do período ao mudar de meio.

(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DNo experimento descrito a seguir, dois corpos, feitos de um mesmomaterial, de densidade uniforme, um cilíndrico e o outro com formade paralelepípedo, são colocados dentro de uma caixa, como ilustraa figura abaixo (vista de cima).

D

G

DG

y

x

Um feixe fino de raios X, com intensidade constante, produzido pelogerador G, atravessa a caixa e atinge o detector D, colocado dooutro lado. Gerador e detector estão acoplados e podem mover-sesobre um trilho. O conjunto Gerador-Detector é então lentamentedeslocado ao longo da direção x, registrando-se a intensidade daradiação no detector, em função de x. A seguir, o conjunto Gerador-Detector é reposicionado, e as medidas são repetidas ao longo dadireção y. As intensidades I detectadas ao longo das direções x e y

são mais bem representadas por

a) I

b) I

c) I

*d) I

e) I

I

I

I

I

I

x y

x y

x y

x y

x y

(PUC/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: DO fragmento “Só mais tarde descobri o erro deles. Foi Dora, umaespanholinha cor de lírio, que gostava de dança clássica e mascar chicletes, quem me revelou a origem de meu mal”, extraído do texto05, menciona a cor de lírio. Sobre a luz e as cores, assinale a alter-nativa correta:

a) Quando você olha para as pétalas de uma rosa vermelha, a cor daluz que você está vendo é branco menos vermelho.

b) Quando a luz branca passa através de um prisma, a luz verde érefratada mais do que a luz violeta.

c) Quando a cor amarela é vista na tela de uma TV de tubo, os fósfo-ros, sendo ativados nessa tela, são principalmente amarelos.

*d) Quando a luz refrata ao passar de um meio para outro, sofre mu-danças na velocidade e também no comprimento de onda.

(UEMG-2013.1) - ALTERNATIVA: AJonas estava na sala de sua casa, que ficava perto de uma escola. Ao ouvir sons vindos da escola, ele concluiu que as ondas sonoras

que vinham pelo ar, atingindo e atravessando o vidro, propagavam-se novamente pelo ar até atingir os seus tímpanos.Na passagem do ar para o vidro e do vidro para o ar, as ondas sono-ras vindas da escola certamente não sofreram alteração de

*a) frequência. c) comprimento de onda.

b) velocidade. d) amplitude.




(ACAFE/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: CNo Brasil, a tecnologia de 4ª geração (4G) usará uma determina-da faixa de frequência para os telefones celulares (que na verdadepodemos considerar como um rádio sofisticado). Logo, o sinal domesmo é propagado por meio de ondas eletromagnéticas. A ondaeletromagnética para essa tecnologia é representada no diagramada figura abaixo, que está se propagando em um meio homogêneoe linear.

6 12 18 24

E→

B→

x (cm)

y

z

0

Considere a velocidade da luz no vácuo, c = 3 × 108 m/s.

Analisando essa onda, pode-se afirmar que:

l. A frequência de operação é de 2500MHz.ll. Ao passar para outro meio homogêneo e linear, a frequência e avelocidade mudam, mas o comprimento de onda não.lll. Pode ser difratada ao passar por uma fenda de 12cm.

Assinale a alternativa correta.a) Todas as afirmações estão corretas.b) Apenas a afirmação III está correta.*c) As afirmações I e III estão corretas.d) As afirmações II e III estão corretas.

(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: ANas águas paradas de um lago com margens espraiadas, uma fonteimóvel em relação às margens, produz ondas periódicas. Tais on-das, ao se aproximarem das margens, têm*a) o comprimento de onda diminuído e mantida constante a fre-quência de oscilação.b) o comprimento de onda e a frequência de oscilação diminuídos.c) a velocidade de propagação e a amplitude de oscilação mantidasconstantes.

d) o comprimento de onda e a frequência de oscilação mantidosconstantes.e) a velocidade de propagação e a frequência de oscilação diminu-ídas.

(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D A figura seguinte representa a planta baixa de uma cuba retangu-lar de bordas espraiadas, repleta de água, com duas profundidadesconstantes, mas diferentes: a região profunda, à esquerda, e a re-gião rasa, à direita. Frentes de ondas retas periódicas são produzi-das pela fonte vibratória F e se propagam da região profunda para aregião rasa. A mudança de profundidade ocorre em linha reta entre A e B.

profundo raso

F

A

B

É correto afirmar que na região rasa as ondas vibram com

a) frequência maior que na região profunda, mas mantêm constanteseu comprimento de onda.

b) frequência menor que na região profunda e têm diminuída suavelocidade de propagação.

c) a mesma frequência da região profunda, mas têm aumentado seucomprimento de onda.

*d) a mesma frequência da região profunda, mas têm diminuída sua

velocidade de propagação.e) a mesma frequência da região profunda, mas têm aumentada suaamplitude de oscilação.

Obs.: A velocidade de propagação das ondas superficiais varia coma profundidade segundo a equação v = √gh, onde g é a aceleraçãoda gravidade e h é a profundidade.

(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: BLeia o Texto VII e responda à questão 37.

Texto VII:

Um estudante de física, num dia de céu azul e sol escaldante, tenta“jogar” uma conversa intelectual, a fim de “azarar” uma garota:

− Aí mina, chega mais. Estás vendo esse céu maneiro? Sabias quea luz do Sol nada mais é do que radiação eletromagnética compostapor vários comprimentos de onda, viaja batida a 300 mil quilôme-tros por segundo, e porque a seção de choque de espalhamento éproporcional à quarta potência da frequência da onda, o azul é maisespalhado do que o vermelho? O que tu achas?

− Vê se te enxerga...

(Texto extraído da obra de: OLIVEIRA, I. S. Física Moderna: para iniciados,interessados e aficionados, volume I. São Paulo: Editora livraria da Física,2005)

QUESTÃO 37 A respeito do assunto e da fala do estudante, analise as proposiçõesa seguir, escrevendo V ou F conforme sejam verdadeiras ou falsas,respectivamente:

( ) Ele argumenta bem sobre a velocidade da luz, uma vez que seu

valor é 3 × 108 km/s.

( ) A luz visível é composta por ondas eletromagnéticas com compri-mentos de onda diferentes, cada um associado a uma cor.( ) Em um dia de sol intenso, se olharmos diretamente para o Sol,o veremos com uma aparência amarelada, junstamente porque ocomponente azul da luz é mais espalhado.( ) Como a frequência do componente azul é maior que a fre-quência do componente vermelho, o azul é mais espalhado do queo vermelho.

Assinale a alternativa que corresponde à sequência correta:a) F VF V*b) FV VVc) FV VFd) VF VFe) VF VV

(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: B A figura (i) mostra uma fonte luminosa que faz incidir luz sobre ummaterial semitransparente. Em dois pontos, A e B, mostrados na fi-gura (i), são medidas as intensidades I de luz para vários compri-mentos de onda λ, e os resultados são mostrados no gráfico (ii). Acurva sólida corresponde à medição em A, e a tracejada, em B.Despreze os efeitos devidos à reflexão de luz no material e conside-re o experimento realizado no vácuo.

420(azul)

(ii)

534(verde)

λ (nm)

I

A

B m a t e r i a l

A B

(i )

Assim, sobre o material, é correto afirmar-se que

a) absorve igualmente todos os comprimentos de onda.

*b) absorve mais fortemente luz nos comprimentos de onda corres-

pondentes ao azul e ao verde.

c) transmite mais fortemente luz nos comprimentos de onda corres-

pondentes ao azul e ao verde.

d) transmite igualmente todos os comprimentos de onda.




(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DConsidere as afirmativas abaixo:

I) O fenômeno da interferência demonstra que as ondas eletromag-néticas possuem uma natureza ondulatória.

II) A difração somente ocorre devido ao fato das ondas eletromagné-ticas se comportarem como partículas.

III) As partículas nunca sofrem difração.

IV) O efeito fotoelétrico é um fenômeno que comprova que a luz temsomente características ondulatórias.

V) A energia de uma onda eletromagnética é diretamente proporcio-

nal à frequência da onda. Assinale a alternativa CORRETA.a) As afirmativas I e III estão corretas.b) As afirmativas II e III estão corretas.c) As afirmativas IV e V estão corretas.*d) As afirmativas I e V estão corretas.e) As afirmativas II e V estão corretas.

(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: EEm relação ao fenômeno da Refração e às grandezas relacionadas,assinale alternativa correta.a) A velocidade da luz no vácuo é, aproximadamente,

300000 m.s−1.b) No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade do índice

de refração é o m2.s−2.c) Quando uma luz monocromática passa para um meio mais refrin-gente a sua frequência diminui.d) Quando uma luz monocromática passa para um meio mais refrin-

gente a sua velocidade aumenta.*e) Quando uma luz monocromática passa para um meio mais refrin-gente o seu comprimento de onda diminui.

(IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: ANo senso comum, a palavra “ruído” (acústico) significa barulho, somou poluição sonora não desejada. Do ponto de vista fisiológico, ru-ído é todo som que produz uma sensação auditiva desagradável,incomodativa ou perigosa. No dicionário Aurélio (1975), encontra-mos que o ruído é um som constituído por um grande número devibrações acústicas com relações de amplitude e fase distribuídas

ao acasoBusca-se, atualmente, eliminar e/ou atenuar os efeitos nocivos des-ses ruídos. Para isso, são empregadas, basicamente, duas técnicas:o controle passivo de ruídos e o controle ativo de ruídos. No primeirocaso, tenta-se absorver ou bloquear as ondas sonoras por meio deinterposição de obstáculos físicos à sua propagação. No segundocaso, utiliza-se a introdução de fontes secundárias controláveis, queemitem ondas sonoras em oposição de fase em relação às emitidaspela fonte primária original.O fenômeno ondulatório que é utilizado na técnica de controle ativode ruído é chamado de:*a) interferência.b) efeito Doppler.c) absorção.d) difração.

e) polarização.(UFG/GO-2013.1) - RESPOSTA: a) v = 0,1 m/s b) f = 425 HzCom o objetivo de determinar a frequência de uma nota musical emi-tida por um tenor, um estudante monta um equipamento constituídobasicamente por um tubo vertical, um alto-falante eum cronômetro. O tubo, contendo água, possui 20 cmde diâmetro e a extremidade superior é aberta, ondeserá posicionado o alto-falante para reproduzir a notado tenor, conforme ilustrado na figura. Na sua parteinferior, um furo permite que a água saia a uma taxade aproximadamente 3 litros por segundo. À medida que a água é liberada e seu nível dentrodo tubo é reduzido, a intensidade do som dentro dotubo varia de forma a atingir valores máximos comintervalos a cada 4 segundos. Considerando-se que

a velocidade do som no ar é de 340 m/s e que o tenor emitiu esta nota na mesma intensidade por alguns mi-nutos, calcule:a) A velocidade de descida do nível de água no tubo

(considere π = 3 ).b) A frequência da nota musical emitida pelo tenor.

Alto-falante

Água

VESTIBULARES 2013.2

(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BUma onda propaga-se com velocidade v = 20 cm/s em um meio 1. Após passar para um meio 2, seu comprimento de onda diminui paraλ = 5 cm, e sua velocidade cai para metade. O comprimento de ondano meio 1, em centímetros, era:a) 20.*b) 10.c) 15.d) 5.

(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: ANa figura abaixo, um arranjo é montado sobre um trilho ótico conten-do uma fonte laser linearmente polarizada, um conjunto de lentes,uma fenda de largura variável e um anteparo. Esse arranjo permitea realização de um experimento de difração da luz através de umafenda simples. No anteparo, temos a ilustração do padrão obser-vado, com máximos e mínimos de intensidade luminosa, e de umacurva indicativa dessa intensidade luminosa. Num experimento dedifração, observamos que a redução da abertura da fenda provocadistanciamento entre os máximos e diminuição de suas intensidadesluminosas.

Conjunto de lentes

Fonte de laser

Fenda variável

Anteparo

Feixe laser

Sobre o fenômeno de difração ilustrado nas figuras acima, considereas três afirmativas seguintes:

I - Na figura, observamos um padrão de difração com máximos deintensidade relativamente próximos, o que indica uma fenda comabertura extremamente reduzida.

II - Se aumentarmos a largura da fenda, ocorrerá uma aproximaçãodos máximos e mínimos de intensidade luminosa.

III - O tamanho da fenda não tem relação com a posição dos máxi-mos e mínimos de intensidade nem com o valor da intensidade emcada máximo de um padrão de difração.

IV - Se aumentarmos a largura da fenda, ocorrerá um aumento deintensidade luminosa nos máximos.

Marque a alternativa que indica a(s) afirmativa(s) CORRETA(S).*a) Apenas II e IV estão corretas.b) Apenas I e IV estão corretas.c) Apenas a III está correta.d) Apenas a IV está correta.

(PUC/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: D

O fragmento do texto 7 “Essas moitas de palmeiras costumam ser guardiãs de nascentes de água translúcida e fresca, uma espéciede refrigério ainda borbulhante para quem de sede seja portador ou para quem tenha a alma enternecida e consiga separar a bele-za desinteressada daquela interesseira que o ouro impõe” denota aqualidade translúcida da água. Além da água, o vidro também podeapresentar essa característica. Com base nessa afirmação, analiseas proposições a seguir:I - O vidro comum é transparente à luz, se a frequência dessa luztiver o mesmo valor da frequência natural do vidro.II - Mesmo num dia nublado, você pode bronzear sua pele devidoaos raios solares. O mesmo não ocorre num dia ensolarado, se vocêestiver no interior de um local cujas paredes e teto são de vidro co-mum. Isto ocorre porque, em relação à luz ultravioleta, as nuvenssão transparentes e o vidro comum é opaco.III - Se duas ondas, uma luminosa e outra sonora, possuírem a mes-ma frequência no ar, a luminosa terá um comprimento de onda maior que a sonora.De acordo com os itens analisados, marque a alternativa que con-tém as proposições corretas:a) I e II b) I e IIIc) I, II e III *d) II e III




ONDULATÓRIAinterferência de ondas

VESTIBULARES 2013.1

(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma corda é fixa em uma das extremidades, enquanto a outra évibrada por um menino. Depois de algum tempo vibrando a corda, omenino observa um padrão de ondas estacionário. Ele verifica que adistância entre dois nós consecutivos deste padrão é de 0,50 m.Determine em metros o comprimento de onda da vibração impostaà corda.a) 0,25b) 0,50*c) 1,00d) 1,25

e) 1,50

(PUC/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: BDuas ondas produzem ondas coerentes na superfície de um líquido. A figura da interferência formada em um instante t é a seguir repre-sentada.

A

B

C D

F1 F2

Considerando as linhas contínuas como cristas dessas ondas e aslinhas descontínuas como vales, qual é a interferência observadarespectivamente nos pontos A, B, C e D?

a) Destrutiva, construtiva, destrutiva e construtiva.

*b) Construtiva, destrutiva, construtiva e destrutiva.

c) Destrutiva, destrutiva, construtiva e construtiva.d) Construtiva, construtiva, destrutiva e destrutiva.

e) Impossível saber com base apenas na representação.

(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A A figura abaixo é a representação esquemática das ondas 1 e 2.

x (cm)

t (s)−60

15 300

60

180

1

2

A onda resultante, proveniente da soma das ondas 1 e 2, é a indica-da na alternativa:

*a) x (cm)

t (s)

15 300

120

240c) x (cm)

t (s)

−120

15 300

120

b)x (cm)

t (s)

15 300

120d)

x (cm)

t (s)

15 300

240

(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: D Assinale a alternativa INCORRETA.a) Em uma onda estacionária, a distância entre o segundo nó e oquinto nó mede 60 cm. As ondas progressivas componentes têmcomprimento de onda igual a 40 cm.b) Só ondas periódicas possuem comprimento de onda.c) Quando uma onda sonora atinge uma região em que a temperatu-ra do ar é diferente, muda o seu comprimento de onda.*d) Um avião a jato passa em voo horizontal sobre um observador

estacionário. Quando está exatamente na vertical que passa peloobservador, o som parece vir de um ponto atrás do avião, numadireção inclinada de 30º com a vertical. Nesta situação, a velocidadedo avião é um terço da velocidade do som no ar.

Obs.: Nas condições da alternativa D a velocidade do avião é meta-de da velocidade do som no ar.

(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 26 (02+08+16)Com base nos conceitos relacionados a ondas e à formação de on-das em meios materiais, analise as alternativas abaixo e assinale oque for correto.01) Todos os pontos de uma corda que é percorrida por uma ondaestacionária realizam um movimento circular e uniforme com ampli-tudes dependentes da posição do ponto na corda.02) Todos os pontos de uma corda que é percorrida por uma ondaprogressiva perfazem um movimento harmônico simples com amesma amplitude.04) As notas musicais em instrumentos de sopro, que possuem umaextremidade aberta, são formadas pela superposição e pela polari-zação de ondas estacionárias no interior desses instrumentos.08) Os ventres de uma onda estacionária em uma corda esticadasão o resultado da interferência construtiva de ondas progressivasidênticas que percorrem essa corda com uma defasagem de 180º.16) Quando a experiência de Young é conduzida com luz visível, os

pontos claros e escuros observados em um anteparo, denominadosfranjas de interferência, são devidos à interferência que ocorre entreas frentes de onda que emergem da fenda dupla.

(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: ANum experimento clássico de Young, d representa a distância entreas fendas e D a distância entre o plano destas fendas e a tela deprojeção das franjas de interferência, como ilustrado na figura. Numprimeiro experimento, no ar, utiliza-se luz de comprimento de onda

λ1 e, num segundo experimento, na água, utiliza-se luz cujo compri-

mento de onda no ar é λ2. As franjas de interferência dos experimen-tos são registradas numa mesma tela.

plano dasfendas tela

d

D

Sendo o índice de refração da água igual a n, assinale a expressãopara a distância entre as franjas de interferência construtiva de or-dem m para o primeiro experimento e as de ordem M para o segun-do experimento.

*a) |D(Mλ2 – mnλ1)/ (nd)|

b) |D(Mλ2 – mλ1)/ (nd)|

c) |D(Mλ2 – mnλ1)/d|

d) |Dn(Mλ2 – mλ1)/d|

e) |D(Mnλ2 – mλ1)/d|

(VUNESP/ANHEMBI MORUMBI-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma corda oscila entre dois extremos fixos, distantes 4 metros umdo outro, produzindo ondas estacionárias. Entre os dois extremosverifica-se a formação de 4 nós. Sendo a frequência de oscilaçãoigual a 10 hertz, a velocidade de transmissão da onda produzida nafonte, em m/s, é*a) 16.b) 10.c) 14.d) 8.e) 12.




(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: DFazendo vibrar um fio esticado entre dois pontos fixos, como numacorda de violão, é possível obter diversos padrões de ondas esta-cionárias, os quais são denominados de harmônicos. No esquemaa seguir, que não está em escala, é mostrado um desses harmôni-cos.

0,5 m

6,0 m

Analisando esse harmônico, pode-se afirmar corretamente que o

comprimento de onda e a amplitude da onda estacionária, em me-

tros, são, respectivamente,

a) 0,50 e 6,0

b) 2,0 e 0,25

c) 2,0 e 0,50

*d) 4,0 e 0,25

e) 6,0 e 0,50

(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B

Um prato plástico com índice de refração 1,5 é colocado no inte-

rior de um forno de micro-ondas que opera a uma frequência de

2,5 × 109 Hz. Supondo que as micro-ondas incidam perpendicular-

mente ao prato, pode-se afirmar que a mínima espessura deste em

que ocorre o máximo de reflexão das micro-ondas é de

a) 1,0 cm.

*b) 2,0 cm.

c) 3,0 cm.

d) 4,0 cm.

e) 5,0 cm.

Dado: velocidade da luz no vácuo c = 3 × 108 m/s.

(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: B

A figura abaixo mostra um instantâneo de dois pulsos que se propa-

gam sem deformação em uma corda. Os pulsos foram gerados nas

extremidades opostas da corda, de modo que o representado pela

curva tracejada se propague no sentido positivo de x e o outro pulso

no sentido negativo. Assuma que a corda é um meio homogêneo

e linear para essa propagação, e que os pulsos se propagam com

velocidade 2 m/s, em módulo.

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

1/100

x (m)

y ( m )

Assim, o pico máximo na direção y da corda 1 s após esse instan-

tâneo é

a) 1/200.

*b) 1/50.

c) 2/50.d) 1/100.

VESTIBULARES 2013.2

(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: A

A figura mostra o quinto harmônico de uma onda estacionária em

uma corda de comprimento L = 2,0 m, fixa nas duas extremidades.

L

quinto harmônico

Sabendo que a velocidade de propagação da onda na corda é

2,4 m/s, a frequência, em hertz, da fonte que excita essa corda para

que ela vibre nesse harmônico é igual a

*a) 3,0.

b) 4,8.

c) 2,4.

d) 1,2.

e) 0,8.

(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: D

Numa réplica do experimento de Thomas Young, um estudante ob-

tém o padrão de franjas mostrado na figura a seguir.

Luz Monocromática

Laser

F1

F2

d

L

Anteparo

P

y

Franja escura

Franja clara

(Dados: d = 0,30 mm; L = 80 cm; y = 6 mm e velocidade da luzc = 3 × 108 m/s.)

Neste caso, a luz utilizada no experimento possui frequência, em

THz (1 Tera = 1012), igual a

a) 100.

b) 200.

c) 300.

*d) 400.

e) 500.

(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)

Considere um tubo cilíndrico de comprimento AB, com uma extre-

midade aberta em A e outra fechada em B. Um alto-falante que gera

ondas sonoras monocromáticas de 200 Hz é colocado próximo à

extremidade A do tubo, lançando ondas sonoras em seu interior. No

interior do tubo, há um dispositivo que mede a intensidade sonora

ponto a ponto, detectando máximos de intensidade em A e a cada

1,6 m a partir de A, e intensidades nulas a cada 0,8 m a partir de A

e também no ponto B. Com base nessas informações, analise as

alternativas abaixo e assinale o que for correto.

01) O comprimento de onda das ondas mecânicas formadas no in-

terior do tubo é de 3,2 m.

02) No interior do tubo, são formadas ondas mecânicas progressi-

vas, com um nodo em A e um antinodo em B.

04) A velocidade de propagação das ondas mecânicas no interior do

tubo é de 640 m/s.

08) O fenômeno da superposição de ondas é observado no interior

desse tubo.

16) O comprimento mínimo do tubo para que ondas estacionárias

sejam geradas em seu interior, nas condições dadas no enunciado,

é de 6,4 m.




(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: A = 0,0 (nula)Dois pulsos de mesma forma e amplitude A, mas sendo um positivoe o outro negativo, com relação ao eixo y, se propagam em sentidosopostos ao longo do eixo x, em um fio esticado, como mostrado nafigura.

−A

A

d

+v

−v

y

x

Os pulsos se propagam com velocidade v = 5,0 m/s, e, em t = 0,a distância entre as coordenadas x dos centros dos pulsos valed = 100 cm. Calcule a amplitude do pulso resultante quandot = 0,1 s, em centímetros.




ONDULATÓRIAacústica (velocidade do som)

VESTIBULARES 2013.1

(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: E A seguir são feitas várias afirmações, assinale a correta.a) Eco e reverberação representam o mesmo conceito físico.b) Da superposição de dois movimentos harmônicos simples - MHS,resulta sempre um movimento circular e uniforme.c) A velocidade de propagação do som em um gás perfeito dependeda pressão desse gás.d) Denominam-se ultra-sons e infra-sons os sons de intensidadesexcessivamente grandes e pequenos, respectivamente.*e) Se dois diapasões possuem frequências que diferem em umavibração por segundo, a audição simultânea dos sons que eles emi-

tem permite constatar essa diferença.Obs.: A alternativa A também está correta pois os dois fenômenosocorrem devido a reflexão do som.

(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) A compressão e a rarefação do ar causadas por um objeto vibrantedetermina uma onda sonora. Sobre esse fenômeno, assinale o quefor correto.01) Quando o som sofre múltiplas reflexões e persiste mesmo de-

pois que a fonte deixou de emiti-lo, ouve-se o que é chamado dereverberação.02) Em superfícies rígidas e lisas, o som se reflete com mais facili-dade do que em superfícies macias e irregulares.04) O som de alta frequência é utilizado em medicina para produzir imagens de órgãos internos do corpo humano.08) A ressonância do som ocorre quando a frequência de um objetose iguala à frequência natural de um receptor, ocorrendo um drásticoaumento da amplitude.

(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DSobre a propagação do som, a afirmativa INCORRETA é:a) O som é capaz de contornar obstáculos.b) O som se propaga como uma onda.c) O som é uma onda mecânica.*d) O som viaja no vácuo mais rapidamente que no ar.

(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16)O som é uma onda mecânica que se propaga num meio material.Sobre as ondas sonoras, assinale o que for correto.

01) O som se propaga melhor em lugares onde a atmosfera é maisdensa, isto é, onde a pressão at-mosférica é maior, tornando-o bemmais perceptível ao sentido auditivo.

02) A interferência sonora faz com que um corpo vibrante em contatocom outro, que o segundo vibre na mesma frequência do primeiro.

04) A refração de uma onda consiste na passagem dessa onda deum meio para outro com a mudança de sua frequência.

08) As ondas sonoras se propagam somente em linha reta, portanto,quando é colocado um anteparo entre a fonte sonora e nosso ouvi-do, elas em parte, são barradas e o som é enfraquecido.

16) O encontro do som com as paredes que produzem reflexõesmúltiplas e se prolonga depois de cessada a sua emissão é o fenô-meno conhecido como reverberação.

(UFG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: ABaseado nas propriedades ondulatórias de transmissão e reflexão,as ondas de ultrassom podem ser empregadas para medir a espes-sura de vasos sanguíneos. A figura a seguir representa um examede ultrassonografia obtido de um homem adulto, onde os pulsos re-presentam os ecos provenientes das reflexões nas paredes anterior e posterior da artéria carótida.

18Tempo (µs)

0,0

I n t e n s i d a d e d o p u l s o

1614121086420

0,5

1,0

1,5

2,0

Suponha que a velocidade de propagação do ultrassom seja de1500 m/s. Nesse sentido, a espessura e a função dessa artéria são,

respectivamente:*a) 1,05 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça.b) 1,05 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração.c) 1,20 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração.d) 2,10 cm – transportar sangue da cabeça para o pulmão.e) 2,10 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça.

VESTIBULARES 2013.2

(UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: BUm ferreiro molda uma peça metálica sobre uma bigorna (A) commarteladas a uma frequência constante de 2 Hz. Um estudante (B)pode ouvir os sons produzidos pelas marteladas, bem como os ecosprovenientes da parede (C), conforme ilustra a figura.

C A B

d

Dado:Velocidade do som no ar: 340 m/s

Considerando-se o exposto, qual deve ser a menor distância d, entrea bigorna e a parede, para que o estudante não ouça os ecos dasmarteladas?a) 42 m*b) 85 m

c) 128 md) 170 me) 340 m




ONDULATÓRIAacústica (qualidades fisiológicas)

VESTIBULARES 2013.1

(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm pássaro cantando emite uma onda sonora que, por sua vez, écaptada por um microfone, que se encontra a uma distância d dopássaro. Em unidades arbitrárias, o sinal da onda sonora captada,em função do tempo t , pode ser representado pela onda harmônicamostrada na figura abaixo.

2520

1510

50t (s)

s i n a l T

Considerando que a velocidade do som é aproximadamentev = 340 m /s, julgue os itens abaixo e marque a alternativa INCOR-RETA.a) O comprimento de onda λ dessa onda é aproximadamente3400 m.*b) Uma onda sonora não necessita de um meio para se propagar.c) Uma onda sonora transporta energia, mas não transporta massa.d) Para ondas sonoras, um máximo ou mínimo de pressão corres-

ponde a um zero de deslocamento.e) A intensidade das ondas sonoras diminui com o inverso do qua-drado da distância d da fonte.

(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: EO Teatro Amazonas, localizado no centro de Manaus, é um importan-te ícone arquitetônico. Possui uma acústica notável, que dispensa ouso de amplificadores, valorizando o som de instrumentos acústicos

e o canto.

(www.defender.org.br)

A característica física que possibilita a distinção dos sons emitidospor um clarinete e por um oboé, ambos instrumentos de sopro, é umfenômeno associadoa) aos diferentes comprimentos de onda, conhecido por frequência.b) aos diferentes formatos das ondas, conhecido por comprimentode onda.c) à intensidade sonora do instrumento, conhecido por altura.d) às diferentes vazões do ar nesses instrumentos, conhecido por velocidade.*e) às diferentes formas de interferência entre os harmônicos, co-nhecido como timbre.

(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BO som propaga-se no ar por meio de ondas mecânicas longitudinais,as chamadas ondas sonoras. Quando as cordas de uma guitarra ouas cordas vocais de uma pessoa vibram, colocam em movimento oar que está na sua proximidade; essa perturbação se propaga no ar e eventualmente atinge o nosso tímpano. A partir daí, um receptor e um amplificador convertem o distúrbio mecânico em sinal elétricoque viaja até o cérebro. O homem pode detectar essas ondas nointervalo de frequência desde cerca de 20 Hz até aproximadamente20000 Hz. Sobre o conhecimento de ondas sonoras, NÃO podemosafirmar:a) O ouvido humano é capaz de perceber quando um som aumentade volume; o que determina essa qualidade do som é a quantidadede energia transmitida pela onda por unidade de tempo e de área.*b) O ouvido humano é capaz de distinguir sons graves e agudos;

o que determina essa qualidade do som é a amplitude da onda so-nora.c) O ouvido humano é capaz de distinguir quando a mesma notamusical é tocada por instrumentos diferentes; o que determina essaqualidade do som é a forma da onda sonora emitida pelo instru-mento.d) O ouvido humano é capaz de distinguir quando duas notas musi-cais diferentes são tocadas num mesmo instrumento; o que determi-na essa qualidade do som é a frequência da onda sonora.

(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: CSonia e Suely são duas irmãs que gostam de viajar juntas. Em via-gens mais longas ficam cantando para sentirem menos o passar dotempo. Cantam em uníssono, mas a voz de Sonia se sobressai por ser mais potente. Pode-se afirmar corretamente que os sons emiti-dos por elas têm

a) mesma intensidade, e altura e timbre diferentes.b) mesmas altura e intensidade, e timbres diferentes.

*c) mesma altura, e intensidade e timbre diferentes.

d) mesmos altura e timbre, e intensidades diferentes.

e) mesmos altura, intensidade e timbre.

(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: AO violão, instrumento musical bastante popular, possui seis cordascom espessuras e massas diferentes, resultando em diferentes den-sidades lineares. As extremidades de cada corda são fixadas comomostra a figura abaixo.

Para produzir sons mais agudos ou mais graves, o violonista dispõede duas alternativas: aumentar ou diminuir a tensão sobre a cor-da; e reduzir ou aumentar seu comprimento efetivo ao pressioná-laem determinados pontos ao longo do braço do instrumento. Parauma dada tensão, F, e um dado comprimento, L, a frequência de

vibração, f , de uma corda de densidade linear µ é determinada pelaexpressão

f =12L µ

F

√ .

Levando em consideração as características descritas acima, paratocar uma determinada corda de violão visando produzir um sommais agudo, o violonista deverá

*a) diminuir o comprimento efetivo da corda, ou aumentar sua ten-são.

b) aumentar o comprimento efetivo da corda, ou diminuir sua ten-são.

c) diminuir o comprimento efetivo da corda, ou diminuir sua tensão.

d) aumentar o comprimento efetivo da corda, ou aumentar sua ten-são.

(UCS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EFisicamente, e para o mesmo meio de propagação, a diferença en-tre a onda sonora associada à nota musical dó e a onda sonoraassociada à nota musical ré sustenido, emitidas pelo mesmo instru-mento, está

a) na velocidade das duas ondas.

b) no fato de que os sustenidos representam ondas sonoras que nãosofrem refração.

c) na amplitude das duas ondas.

d) no fato de que os sustenidos representam ondas sonoras que nãosofrem reflexão.

*e) na frequência das duas ondas.




VESTIBULARES 2013.2

(UNIFOR/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: AUma banda de rock estabeleceu um recorde para a altura de somem shows: 120 db. Uma máquina de cortar grama, posicionada nomesmo lugar da banda e nas mesmas condições, poderia produzir um som de 90 db. Determine a taxa de intensidade do som da bandaem relação à intensidade do som da máquina de cortar grama, sa-

bendo-se que o nível do som S é definido por S = 10log10

(I/I0) onde

I é a intensidade do som emitido e I0 é a intensidade padrão igual a

10−12 W/m2.*a) 103

b) 109

c) 1012

d) 1021

e) 1024

Obs.: Existe um erro no enunciado. Onde esta “para a altura de somem shows” deveria estar “para o nível do som em shows”.

(PUC/PR-2013.2) - ALTERNATIVA: B A respeito das qualidades fisiológicas do som, são feitas algumasafirmações:

I. A percepção de um som mais grave ou mais agudo está associadaà frequência da onda sonora produzida.

II. Todos os animais tem a “faixa audível” das ondas sonoras na mes-ma frequência, que é entre 20 e 20000 Hz, aproximadamente.

III. Dois instrumentos diferentes podem produzir ondas sonoras coma mesma frequência, mas nunca com a mesma intensidade sonora.

IV. A qualidade fisiológica que nos possibilita diferenciar a voz deduas pessoas sem vê-las é o timbre.

V. As ondas sonoras podem ser difratadas.

Das afirmações acima, estão CORRETAS apenas:a) II, III e IV.*b) I, IV e V.c) I, III e V.d) III, IV e V.e) II e III.

(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 27 (01+02+08+16)Com relação ao ouvido (ou à orelha) humano e aos conceitos rela-tivos à audição, ao som e à produção de ondas sonoras, assinale oque for correto.01) Em um ser humano, os ossos martelo, bigorna e estribo, con-tidos na orelha média, vibram quando a membrana timpânica, outímpano, é atingida por ondas sonoras com comprimentos de ondacontidos dentro do espectro sonoro humano.02) O nível de intensidade percebido pelo ouvido humano, medidoem decibéis, depende da intensidade do som produzido pela fontede emissão do som.04) O ouvido humano pode distinguir todos os tipos de som, inde-pendentemente da frequência das ondas sonoras que os compõe.08) A orelha humana, que é composta pelas orelhas externa, médiae interna, é o órgão responsável pela audição e pelo equilíbrio do

corpo humano.16) A frequência de uma onda sonora é determinada pela frequênciada fonte geradora, e sua velocidade de propagação depende dascaracterísticas do meio em que essa onda se propaga.

(VUNESP/UNIVAG-2013.2) - ALTERNATIVA: CQuando uma pessoa é submetida a um ultrassom abdominal, a ondaultrassônica atravessa o tecido muscular e diminui de intensidade deacordo com a distância percorrida. Essa diminuição de intensidadeda onda é chamada de atenuação e obedece à seguinte lei:

I = I0 · e−2αx

Sabendo que I é a intensidade da onda ultrassônica após atravessar

x cm de tecido muscular, I0 é a intensidade inicial da onda ultras-

sônica, α o coeficiente de atenuação e loge2 = 0,69, então, para

que uma onda ultrassônica atravesse 2 cm de tecido muscular, comI = 0,25 W/cm2 e I0 = 2,0 W/cm2, o valor aproximado de α, em cm−1,éa) 0,23. d) 0,58.b) 0,35. e) 0,41.*c) 0,52.

(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: COs fenômenos sonoros estão relacionados com as vibrações dos‘objetos materiais’. Sempre que escutamos um som, há um ‘objetomaterial’ que vibra, produzindo esse som. Por exemplo: quando umapessoa fala, o som que ela emite é produzido pelas vibrações desuas pregas vocais; quando batemos em um tambor, em um pedaçode madeira ou de metal, esses ‘objetos’ vibram e emitem som; ascordas de um piano ou de um violão também emitem som quandoestão em vibração etc.Todos esses ‘objetos’ são fontes sonoras que, ao vibrar, produzemondas que se propagam no meio material (sólido, líquido ou gasoso)

situado entre elas e a nossa orelha. Ao penetrar na orelha, essasondas provocam vibrações que nos causam as sensações sonoras.

ALVARENGA, B.; MÁXIMO, A. Física contexto e aplicações.Volume 2, p. 310.

A respeito do som e dos fenômenos a ele relacionados, assinale aalternativa correta.

a) O som é classificado como uma onda mecânica que, quando sepropaga no ar, produz nele vibrações transversais.b) Altura, intensidade e timbre são qualidades fisiológicas do som,sendo que a altura é uma característica relacionada com a potênciada fonte sonora.*c) A frequência do som é uma característica da fonte sonora que oemitiu e, portanto, não depende do meio de propagação.d) Reflexão, refração, difração, polarização e interferência são fenô-menos ondulatórios que podem ocorrer com o som.e) A expressão v = λ.f mostra que a velocidade de propagação dosom em um meio é inversamente proporcional ao seu comprimentode onda nesse meio.

(UFT/TO-2013.2) - ALTERNATIVA: EOs instrumentos musicais de uma orquestra, em geral, são divididosem famílias ou classes. A família dos metais representa uma dessasclasses, sendo compostos pelo trompete, trombone de vara, trom-pa e a tuba, que estão indicados do instrumento mais agudo parao mais grave. Assim, dentro desta família e considerando que nãohaja sobreposição de espectro de freqüência entre os instrumentos,pode-se dizer que:a) o trompete é o instrumento da família capaz de produzir sons commaior comprimento de onda

b) a trompa é capaz de produzir sons com comprimento de ondamenor que o do trompetec) o trombone de vara é capaz de produzir sons com comprimentode onda maior que a da tubad) o trombone de vara é capaz de produzir sons com comprimentode onda menor que a do trompete*e) a tuba é o instrumento da família capaz de produzir sons commaior comprimento de onda

(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: CSurgida a partir da música “caipira”, que tem como um de seus gran-des ícones Tonico e Tinoco, a música sertaneja explora vastamenteo uso da segunda voz, também chamada de harmonização. A se-gunda voz utiliza variações de voz dentro de um mesmo tom, paraproduzir destaque, sensação de completude ou simplesmente umefeito mais agradável em uma música. Se um dos cantores canta

com frequência de 440 Hz, o outro canta a uma oitava acima comfrequência dea) 220 Hz.b) 495 Hz.*c) 880 Hz.d) 990 Hz.e) 3,52 kHz.




ONDULATÓRIAfontes sonoras (cordas e tubos)

VESTIBULARES 2013.1

(UNICENTRO/PR-2013.1) - RESPOSTA: Obs. no final da questãoUma roda de Savart possui 180 dentes e emite um som de fre-quência igual ao emitido por uma corda de comprimento 12 cm. Ou-

tra corda do mesmo material e de comprimento 54 cm vibra comfrequência de 296 Hz. As forças tensoras das cordas possuem inten-sidades que estão na razão das secções transversais das cordas.Considerando as informações, o período de revolução da roda valea) 1332 Hz. d) 5760 Hz.b) 2160 Hz. e) 9720 Hz.c) 2960 Hz.

Obs.: A resposta oficial é alternativa A. O valor 1332 Hz é a frequên-cia do som emitido pela roda de Savart que tendo 180 dentes teráum período de revolução aproximadamente igual a 0,14 s.

(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: DQuando uma corda de violão é tocada, o comprimento de onda daonda sonora produzida pela cordaa) é maior que o comprimento de onda da onda produzida na corda, já que a distância entre as moléculas do ar é maior que a distânciaentre os átomos da corda.b) é menor que o comprimento de onda da onda produzida na corda, já que a massa específica do ar é menor que a massa específicada corda.c) é igual ao comprimento de onda da onda produzida na corda, jáque as frequências das duas ondas são iguais.

*d) pode ser maior ou menor que o comprimento de onda da ondaproduzida na corda, dependendo das velocidades de propagação daonda sonora e da onda produzida na corda.e) pode ser maior ou menor que o comprimento de onda da ondaproduzida na corda, dependendo das frequências da onda sonora eda onda produzida na corda.

(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: AO violão, instrumento musical bastante popular, possui seis cordascom espessuras e massas diferentes, resultando em diferentes den-sidades lineares. As extremidades de cada corda são fixadas comomostra a figura abaixo.

Para produzir sons mais agudos ou mais graves, o violonista dispõede duas alternativas: aumentar ou diminuir a tensão sobre a cor-da; e reduzir ou aumentar seu comprimento efetivo ao pressioná-laem determinados pontos ao longo do braço do instrumento. Parauma dada tensão, F, e um dado comprimento, L, a frequência de

vibração, f , de uma corda de densidade linear µ é determinada pelaexpressão

f =12L µ

F

√ .

Levando em consideração as características descritas acima, paratocar uma determinada corda de violão visando produzir um sommais agudo, o violonista deverá*a) diminuir o comprimento efetivo da corda, ou aumentar sua ten-são.b) aumentar o comprimento efetivo da corda, ou diminuir sua ten-são.c) diminuir o comprimento efetivo da corda, ou diminuir sua tensão.d) aumentar o comprimento efetivo da corda, ou aumentar sua ten-são.

(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C

Uma corda possui densidade linear de massa µ = 50 g/m e com-primento de 5 metros entre suas extremidades, que estão afixadas.Essa corda vibra com frequência fundamental de ressonância iguala 20 Hz. A velocidade da onda na corda e o comprimento de ondapara o segundo harmônico são, respectivamente:a) 100 m/s e 10 m.b) 200 m/s e 10 m.

*c) 200 m/s e 5 m.d) 100 m/s e 5 m.Obs.: Com os dados dessa questão é possível calcular a força detração na corda. O seu valor é T = 2000 N.

(UFPR-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm instrumento musical de cordas possui cordas metálicas de com-

primento L. Uma das cordas possui diâmetro d, densidade ρ e, quan-do sujeita a uma tensão T, vibra com uma frequência fundamentalde 420 Hz. Suponha que um músico troque essa corda por outra demesmo material e comprimento, mas com a metade do diâmetro dacorda original. Considere que as cordas estão fixas nas suas extre-midades. Faça o que se pede, justificando suas respostas.

a) Encontre a expressão para a velocidade de propagação da onda

na corda em função das grandezas T, d e ρ .

b) Determine a velocidade da onda na nova corda, quando sujeita auma tensão quatro vezes superior à primeira, em função da veloci-dade na corda original.

c) Calcule a frequência fundamental nessa nova situação.

RESPOSTA UFPR-2013.1:

a) v =2d

Tπ.ρ√ b) v’ = 4v c) f’ = 1680 Hz

(UFMG-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma corda esticada e presa nas duas extremidades pode vibrar emdiferentes frequências, sendo a mais baixa delas denominada fre-quência do modo fundamental. Em um violino, a distância entre asextremidades em cada corda é de 0,32 m.Maria Sílvia coloca esse violino próximo a um autofalante conectadoa um dispositivo capaz de produzir sons com frequências que va-riam continuamente entre 500 Hz e 1500 Hz . Ela observa que umadas cordas oscila apenas quando o dispositivo emite sons com asfrequências de 880 Hz e 1320 Hz. Considere a velocidade do somno ar igual a 340 m/s.

1. Na situação dessa corda vibrando em seu modo fundamental,DETERMINEa) a frequência da vibração.b) o comprimento de onda da onda na corda.

2. Com relação ao som emitido por essa corda quando ela vibra emseu modo fundamental, DETERMINEa) a frequência dessa onda sonora.b) o comprimento de onda dessa onda sonora.

RESPOSTA UFMG-2013.1:

1. a) f 1 = 440 hz b) λ = 0,64 m

2. a) f 1 = 440 hz b) λ ≅ 0,77 m

CORDAS SONORAS

TUBOS SONOROS

(UDESC-2013.1) - QUESTÃO ANULADAOndas sonoras estacionárias são produzidas no interior de um tubo

fechado de comprimento L1 e de um outro tubo, também fechado, de

comprimento L2. Assinale a alternativa que representa a razão L2/L1 para que a frequência do 4º harmônico do primeiro tubo corresponda

à frequência do 3º harmônico do segundo tubo.a) 4/3 d) 7/5b) 3/4 e) 5/4c) 5/7

Obs.: Questão anulada pois tubo sonoro fechado não emite harmô-nicos de ordem par.

(VUNESP/FACISB-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma fonte sonora, adaptada a um tubo aberto nas duas extremida-des, produz ondas estacionárias no ar presente em seu interior, nopadrão 3º harmônico. Se o tubo possui extensão de 30 cm, o compri-mento de onda das ondas estacionárias, em centímetros, éa) 12. *d) 20.b) 10. e) 15.c) 5.




(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma flauta andina, ou flauta de pã, é constituída por uma série de tu-bos de madeira, de comprimentos diferentes, atados uns aos outrospor fios vegetais. As extremidades inferiores dos tubos são fecha-das. A frequência fundamental de ressonância em tubos desse tipocorresponde ao comprimento de onda igual a 4 vezes o comprimen-to do tubo. Em uma dessas flautas, os comprimentos dos tubos cor-respondentes, respectivamente, às notas Mi (660 Hz) e Lá (220 Hz)são, aproximadamente,a) 6,6 cm e 2,2 cm.b) 22 cm e 5,4 cm.

*c) 12 cm e 37 cm.d) 50 cm e 1,5 m.e) 50 cm e 16 cm.

Note e adote:

A velocidade do som no ar é igual a 330 m/s.

IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm instrumento musical primitivo é feito por um tubo oco aberto emuma de suas extremidades e fechado na outra e é minimamenterepresentado na figura a seguir.

L

Sendo seu comprimento L = 2,5 m, e considerando que a velocidade

do som nesse ambiente seja de 320 m/s, é correto afirmar que:a) Uma expressão que pode corretamente ser usada para se de-terminar a frequência do som emitido por esse instrumento é

f =n.v2.L , em que v é a velocidade do som no ambiente, L é o compri-

mento do tubo e n é o número do harmônico emitido pelo instrumen-to para n = 1,2,3,….b) A frequência do som emitido por esse instrumento é de 220 Hz.c) No interior do tubo, quanto maior a velocidade de propagaçãodo som no ar, menor será a frequência do som emitido por esseinstrumento.d) O comprimento de onda dentro do tubo, acima representado, seráde aproximadamente 2,5 m.*e) Um outro instrumento, em condições similares a este, com 5,0 mde comprimento, emitiria um som de frequência 80 Hz.




VESTIBULARES 2013.2

(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: EUma corda de um violino, cuja densidade é 10 gramas por metro,está sujeita a uma força de tração de 100 N. Qual a velocidade dosom nesta corda?a) 340 m/s; d) 150 m/s;b) 250 m/s; *e) 100 m/s.c) 200 m/s;

Obs.: A pergunta correta é: Qual a velocidade de propagação deuma onda nesta corda?

(UFG/GO-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO violão é um instrumento musical que tem seis cordas que vibramentre dois pontos fixos, sendo um deles no rastilho e o outro emalgum traste, conforme ilustra a figura a seguir. Os trastes são fixa-dos no braço do violão e possibilitam variar o comprimento da cordavibrante. Quando a corda é pressionada na primeira casa, por exem-plo, ela vibra entre o rastilho e o segundo traste. Sendo assim, umacorda pode produzir sons com diferentes frequências fundamentais,

que podem ser organizadas em uma sequência { f 1 , f 2 , f 3 ,…, f n ,…},onde n é o número do traste correspondente. Nessa sequência, o

valor da frequência f n é igual ao valor da frequência f n−1 , multiplica-do por uma constante. Além disso, o décimo terceiro traste situa-se

no ponto médio entre o primeiro traste e o rastilho.

1a casa2a casa

1o traste2o traste

Rastilho

Com base no exposto, determine:a) a velocidade de uma onda transversal em uma corda de 70 cm decomprimento para o primeiro harmônico que vibra com frequência

f 1 = 44 Hz ;b) a razão entre a frequência f 1 e aquela produzida quando se pres-siona a corda na sexta casa.

RESPOSTA UFG/GO-2013.2:

a) v = 61,6 m/s b) f 1/ f 7 = √2 /2

CORDAS SONORAS

TUBOS SONOROS

(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: COs seres humanos têm uma amplitude auditiva que varia em médiade 20 Hz a 20 kHz, sendo que valores superiores a 20 kHz são cha-mados de ultrassom e valores inferiores a 20 Hz, de infrassom. Umtubo sonoro aberto de comprimento 5,0 metros emite som na frequ-ência do segundo harmônico. A velocidade do som dentro do tubo éde 330 m/s. Assim, para essa situação, é correto afirmar:

a) O som emitido não será ouvido por um ser humano de audiçãonormal.b) A frequência fundamental de vibração desse tubo sonoro será de66 Hz.*c) A frequência de vibração da onda estacionária formada dentrodesse tubo será de 66 Hz.d) O comprimento de onda da onda formada dentro desse tubo seráde 2,5 metros.e) A onda estacionária formada dentro desse tubo terá três nós edois ventres.

(UEG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: BOndas estacionárias são produzidas em um tubo sonoro, de compri-mento L, aberto nas duas extremidades. Para o primeiro harmônico,o comprimento de onda λ relaciona-se com o comprimento do tubo

pela equação λ1 = 2L. A equação que relaciona essas duas grande-zas, comprimento de onda e o comprimento do tubo, para o oitavoharmônico, é:a) 8L*b) L/4c) L/2d) 4L

(UFSC/EaD-2013.2) - ALTERNATIVA: B Assinale a alternativa CORRETA.Em um tubo fechado de 1 m de comprimento é observada a for-mação do primeiro harmônico de uma onda estacionária, como émostrado na figura abaixo.

1,0 m

Considerando que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s, afrequência da onda emitida por um alto-falante que produziu estaonda estacionária é:a) 170 Hz*b) 85 Hzc) 340 Hzd) 42,50 Hze) 1360 Hz



(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma onda plana de frequência f propaga-se com velocidade v ho-rizontalmente para a direita. Um observador em A desloca-se comvelocidade constante u (u < v) no sentido indicado na figura abaixo.

A

u

v

α

Sabendo que α é o ângulo entre a direção de propagação da onda ede deslocamento do observador, a frequência medida por ele é:

a) [1 + uv cosα] f

*b) [1 − uv cosα] f

c)1 − u

v cosα

f

d)1 + u

v cosα

f

e)

1 + uv

f cosα

(UNIFENAS/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A Ao detectar-se uma frequência aparente diferente daquela real dasondas emitidas por uma fonte, pelo fato de haver velocidade rela-tiva diferente de zero entre o observador e a fonte, usa-se o efeitoDOPPLER.Obtenha a frequência aparente aproximada para a situação a seguir:um carro de fórmula 1 aproxima-se do observador, em repouso, comvelocidade de 360 km/h. O motor emite um ruído na frequência de10000 Hz. Considere a velocidade do som no ar igual a 330 m/s.*a) 14348 Hz.b) 12170 Hz.c) 10500 Hz.d) 9900 Hz.

e) 7674 Hz.(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma ambulância com a sirene ligada é seguida por um carro A cujavelocidade é superior à da ambulância. Um carro B, vindo em sen-tido contrário, aproxima-se da ambulância, porém com velocidadeinferior à dela. Seja f a frequência ouvida pelo motorista da ambulân-cia, é correto afirmar:a) O motorista do carro A ouve uma frequência maior que f porquesua velocidade é maior que a da ambulância, e o motorista do carroB ouve uma frequência menor porque sua velocidade é inferior à daambulância.*b) Tanto o motorista do carro A como o do carro B ouvem uma fre-quência maior que f porque se aproximam da ambulância.c) O motorista do carro A ouve uma frequência menor que f porquese move na mesma direção que a ambulância, e o motorista do carro

B ouve uma frequência maior porque se move em sentido contrárioao da ambulância.d) Tanto o motorista do carro A como o do carro B ouvem uma fre-quência menor que f porque se aproximam da ambulância.e) O motorista do carro A ouve uma frequência maior que f porquese move no mesmo sentido que a ambulância, e o motorista do carroB ouve uma frequência menor porque se move em sentido contrárioao da ambulância.

VESTIBULARES 2013.2

(VUNESP/FASM-2013.2) - ALTERNATIVA: E Após o resgate, a ambulância desloca-se para o hospital com a sire-ne ligada emitindo um som com frequência igual a 900 Hz e veloci-dade no ar igual a 340 m/s. Se em um trecho retilíneo da trajetória,a ambulância atinge velocidade de 126 km/h, um observador emrepouso, na beira da estrada, tem a sensação, na aproximação daambulância, que a frequência do som emitido pela sirene é, em kHz,próximo dea) 1,5.

b) 1,8.c) 3,0.d) 1,3.*e) 1,0.

(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 10 (02+08) Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) Quando ocorre movimento relativo entre uma fonte de ondassonoras e um receptor dessas ondas em um meio qualquer, verifica-se que a velocidade de propagação do som no meio se altera e queessa alteração é maior quanto maior for a velocidade da fonte emrelação ao receptor.02) A frequência aparente do som que atinge um observador emrepouso, quando a fonte sonora se aproxima desse observador, émaior do que a frequência real do som emitido pela fonte.04) O comprimento de onda de uma onda sonora emitida por umafonte em movimento é alterado em função da velocidade de movi-mentação da fonte.08) Quando um observador se afasta de uma fonte sonora que estáem repouso, a frequência aparente do som percebido por esse ob-servador aparenta ser menor do que a frequência real do som emi-tido pela fonte.16) A luz emitida por fontes luminosas em movimento na superfícieda Terra, como a luz dos faróis dos carros em movimento, tem suafrequência e sua velocidade alteradas em função do efeito Doppler.

Obs.: A alternativa 04 também está correta.

Física - oscilações e ondulatória - questões de vestibulares de 2013

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