Física - oscilações e ondulatória - questões de vestibulares de 2015.pdf

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físicaoscilações e ondulatória

QUESTÕES DE VESTIBULARES2015.1 (1o semestre)2015.2 (2o semestre)

sumáriocinemática das oscilações

VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................2VESTIBULARES 2015.2 ....................................................................................................................3

dinâmica das oscilações VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................4VESTIBULARES 2015.2 ....................................................................................................................6

introdução à ondulatória VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................7VESTIBULARES 2015.2 ....................................................................................................................8

equação fundamental da ondulatória VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................9VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................11

fenômenos ondulatórios VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................13VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................16

interferência de ondas VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................19VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................20

acústica (velocidade do som) VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................21VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................22

acústica (qualidades fisiológicas) VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................23VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................24

fontes sonoras (cordas e tubos) VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................26VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................26

efeito Doppler VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................27VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................28

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VESTIBULARES 2015.1

OSCILAÇÕEScinemática das oscilações

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: BUm oscilador harmônico simples, composto por mola e massa, apre-senta uma amplitude de movimento de 5 cm e pulsação de 2π.Considerando que não há defasagem na oscilação do sistema, as-sinale a alternativa que apresenta, corretamente, a elongação do movimento no instante t = 2,5 s.a) −10 cmb) −5 cmc) 0 cmd) 5 cme) 10 cmObs.: Falta a unidade da pulsação e dados para se saber a posição do corpo no instante inicial.

(UEG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante, utilizando uma câmera digital moderna, filmou um bei-ja-flor que bate suas asas 90 vezes por segundo. Ao fazer um filme de poucos segundos, ele ajustou a câmera para filmar 90 quadros por segundo. Ao ver a filmagem, notou que as asas do beija-flor*a) estavam paradas.b) batiam normalmente.c) moviam-se lentamente.d) fechavam-se rapidamente.

(UEG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: CA função senoidal da figura a seguir representa a propagação de um ponto material que oscila em torno de sua posição de equilíbrio.

+1,6

0

−1,6

v (m/s)

0,2π 0,6π t (s)

Analisando-se essa senoide, verifica-se que

a) o período do movimento é de 0,2π s.

b) a amplitude de oscilação é de1,6 m.

*c) a aceleração máxima é de 8 m/s2.

d) a velocidade angular é de π rad/s.

(ITA/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: DNa figura, as linhas cheia, tracejada e pontilhada representam a po-sição, a velocidade e a aceleração de uma partícula em um movi-mento harmônico simples.

Com base nessas curvas assinale a opção correta dentre as seguin-tes proposições:I. As linhas cheia e tracejada representam, respectivamente, a posi-ção e a aceleração da partícula.lI. As linhas cheia e pontilhada representam, respectivamente, a po-sição e a velocidade da partícula.IlI. A linha cheia necessariamente representa a velocidade da par-tícula.a) Apenas I é correta.b) Apenas II é correta.c) Apenas III é correta.*d) Todas são incorretas.e) Não há informações suficientes para análise.

Obs.: Nesse gráfico a posição, velocidade e aceleração são repre-sentadas, respectivamente, pelas linhas pontilhada, tracejada e cheia.

(UFJF/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DSuponha que um poste de iluminação pública emita um feixe cilín-drico e vertical de luz dirigido contra o solo, plano e horizontal. Su-ponha, agora, que uma pequena esfera opaca execute movimento circular e uniforme no interior desse feixe. A trajetória da esfera está contida em um plano vertical, conforme a figura abaixo.

LUZ

Com base nessa situação, analise as afirmativas, a seguir, e consi-dere-as verdadeiras (V) ou falsas (F).I ) ( ) O movimento da sombra projetada pela esfera é periódico e oscilatório.II ) ( ) O movimento da sombra tem o mesmo período do movimento da esfera.III ) ( ) Enquanto a esfera descreve uma semicircunferência, a som-bra completa uma oscilação.IV ) ( ) A amplitude do movimento da sombra é igual ao diâmetro da circunferência descrita pela esfera.V ) ( ) O movimento da sombra é harmônico simples.Assinale a alternativa CORRETA.a) Todas as afirmativas são verdadeiras.b) Apenas as afirmativas I, III e V são verdadeiras.c) Apenas as afirmativas I, II, IV e V são verdadeiras.*d) Apenas as afirmativas I, II e V são verdadeiras.e) Apenas a afirmativa V é verdadeira.

(PUC/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DEm um hospital, estudantes de medicina registraram o número mé-dio de batimentos cardíacos de pacientes de diversas idades. Os resultados foram resumidos em uma tabela conforme mostrado a seguir.

BATIMENTOS POR MINUTO IDADE DO PACIENTE (ANOS)

200 20

195 25

190 30

180 40

170 50

155 65

140 80

Sobre essas observações, é CORRETO afirmar:a) O período dos batimentos cardíacos diminui com a idade.b) A frequência cardíaca aumenta com a idade.c) A frequência e o período dos batimentos cardíacos diminuem com a idade.*d) A frequência dos batimentos cardíacos diminui com a idade en-quanto o período aumenta.

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(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: AA energia elétrica é disponibilizada em nossas residências na forma de tensão alternada. Isso significa que entre os dois conectores de uma tomada há uma diferença de potencial elétrico que varia com o tempo conforme uma função do tipo U = (220√2)∙sen(2π ∙60∙ t), onde U é a diferença de potencial e t é o tempo. A constante (220√2) é válida para Estados em que o fornecimento de energia elétrica monofásica é de 220 V nominal, como na maioria das resi-dências do Ceará. É correto afirmar que essa diferença de potencial tem um valor máximo e uma frequência, respectivamente, de*a) 220√2 Volts e 60 Hz.b) 220√2 Volts e 60 kHz.c) 220 Volts e 60 Hz.d) 220 Volts e 60 kHz.

(UNIFOR/CE-2015.2) - ALTERNATIVA: BO gráfico abaixo mostra a posição em função do tempo de uma par-tícula em movimento harmônico simples (MHS) no intervalo de tem-po entre 0 e 4 s. A equação da posição em função do tempo é dada por x = Acos(ωt + α).

4321

−2

2

0t

x

A partir do gráfico, a soma dos valores numéricos das constantes A, ω, α é de:

a) 2 + π2

. d) 4 + π .

*b) 2 + π . e) 4 + π2

.

c) 2 + 3π2

.

VESTIBULARES 2015.2

(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: EUma mola ideal, figura 1, é distendida de 3 cm em relação ao seu comprimento natural por um corpo esférico. Comprimindo-se a mola, a partir da situação apresentada na figura 2, até a posição de 5 cm e soltando-a com velocidade nula, o corpo oscila.

Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que indica, respectivamente, as posições em que a velocidade e a aceleração se anulam pela primeira vez durante o movimento.a) 10 cm e 10 cmb) 10 cm e 7 cmc) 7 cm e 9 cmd) 9 cm e 9 cm*e) 9 cm e 7 cm

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VESTIBULARES 2015.1

OSCILAÇÕESdinâmica das oscilações

(CESGRANRIO-FMP/RJ-2015.1) - ALTERNATIV A: DA Figura a seguir ilustra um sistema, que se encontra em repouso, formado por uma massa de pequenas dimensões e uma mola ideal, cuja constante elástica é 50 N/m.

0 x (cm)+

A massa é puxada de modo a esticar a mola, que passa a armazenar uma energia potencial elástica E. Em seguida, a massa é solta, e o conjunto começa a oscilar em torno do ponto de equilíbrio (0) alter-nando distensões (deformações positivas) e compressões (deforma-ções negativas). A 1ª distensão e a 1ª compressão, em centímetros, correspondem, nessa ordem, aos dois primeiros termos de uma pro-gressão geométrica de razão −2/3 e cujo limite da soma é 8,4.O valor de E, em joules, éa) 0,0176b) 0,0196c) 0,2250*d) 0,4900e) 0,9800

(IME/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: AA figura abaixo apresenta um pêndulo simples constituído por um corpo de massa 4 g e carga +50 µC e um fio inextensível de 1 m. Esse sistema se encontra sob a ação de um campo elétrico E

→ de

128 kN/C, indicado na figura.

E→

m

q

Considerando que o pêndulo oscile com amplitude pequena e que o campo gravitacional seja desprezível, o período de oscilação, em segundos, é

*a) π20

d) 2π5

b) π10

e) 4π5

c) π5

(PUC/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: DEm uma atividade experimental de Física, um dispositivo conhecido como sistema massa-mola foi montado sobre uma superfície sem atrito, conforme ilustra a figura a seguir. Os blocos, M e m, possuem massas respectivamente iguais a 9 kg e 1 kg. Ao ser deslocado de sua posição de equilíbrio (O), o sistema comporta-se como um osci-lador harmônico simples sem que haja deslizamento do bloco M em relação ao m. Durante essa atividade, um estudante verificou que osistema realiza 10 oscilações em 20 segundos, com amplitude de 30 cm.

M

mk

OFonte:<http://instruct.math.lsa.umich.edu/lecturedemos/ma216/docs/3_4/spring.png> [adaptado].

Para efeito de cálculos, considere π = 3 e g = 10 m/s2.Para que não ocorra deslizamento entre os blocos por conta do mo-vimento harmônico simples (MHS), o coeficiente de atrito estático entre as superfícies desses blocos é igual a:a) 0,11. *d) 0,27.b) 0,24. e) 0,90c) 0,30.

(IF/CE-2015.1) - ALTERNATIVA: EUma massa de 900 gramas é presa a uma mola de constante elásti-ca 1000 N/m e oscila em torno de uma posição de equilíbrio execu-tando um movimento harmônico simples (MHS). Sabendo-se que a elongação máxima dessa partícula é de 10 cm em relação ao ponto em que a mola se encontra relaxada, os módulos da velocidade má-xima e da aceleração máxima, são, respectivamenteDesconsidere qualquer tipo de atrito entre o sistema massa-mola e o piso.a) 1/6 m/s e 5/3 m/s2

b) 1000/3 m/s e 100000/9 m/s2

c) 5/3 m/s e 100/9 m/s2

d) 1/3 m/s e 1/9 m/s2

*e) 10/3 m/s e 1000/9 m/s2

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm objeto de 1 kg, preso ao teto por um fio muito leve e inextensível, balança como um pêndulo. No que diz respeito à oscilação, é correto afirmar quea) a força de tração no fio é responsável pelo torque que faz o objeto oscilar.b) a componente da força peso na direção da tração no fio é respon-sável pelo torque que faz o objeto oscilar.*c) a força peso é responsável pelo torque que faz o objeto oscilar.d) a soma da tração no fio com a componente da força peso na direção do fio é a força resultante responsável pelo torque que faz o objeto oscilar.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante utilizou uma mola de constante elástica k e um blo-co de massa m para montar dois experimentos conforme ilustra a figura.

m

θm

Inicialmente, o sistema foi colocado para oscilar na vertical e a frequ-ência observada foi f. Ao montar o sistema no plano inclinado e com atrito desprezível, a frequência de oscilação observada foi*a) f.b) f.tgθ.c) f.senθ.d) f.cosθ.e) f.sen2θ.

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(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04)Na figura a seguir, tem-se um pêndulo simples de período T. Sabe-se que a distância de A a P é 50 cm, que o ângulo AP̂B mede 120º e que a distância de P a B é 30 cm. No ponto P, coloca-se um prego, e o pêndulo no máximo alongamento para a esquerda fica com uma configuração que na figura está indicada pela linha tracejada, voltan-do depois para a configuração inicial.

Sobre esse sistema, e chamando de g a aceleração local da gravi-dade, assinale o que for correto.01) A medida do segmento AB é 1 m.02) A medida do segmento PC é 20 cm.04) O tempo que o pêndulo maior utiliza para chegar ao prego é maior que o tempo que o novo pêndulo utiliza para ficar na posição PC.08) Aumentando a massa do pêndulo B, o período de oscilação au-menta.16) A aceleração da gravidade não influencia o período de oscila-ção.

(UDESC-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm pêndulo é formado por uma haste rígida inextensível de massa desprezível e em uma das extremidades há uma esfera sólida de massa m. A outra extremidade é fixada em um suporte horizontal. A haste tem comprimento L e a esfera tem raio r. O pêndulo é des-locado da sua posição de equilíbrio de uma altura H e executa um movimento harmônico simples no plano, conforme mostra figura.

B

A

L

H

θ

Com relação ao movimento desse pêndulo, analise as proposições.

I. A e nergia mecânica em A e B são iguais.II. As energias cinética e potencial em A e B são iguais.III. A energia cinética em A é mínima.IV. A energia potencial em B é máxima.

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

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: AChristiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diver-sos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regular-mente em um largo intervalo de temperaturas.

YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).

Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)*a) comprimento da haste seja mantido constante.b) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.c) material da haste possua alta condutividade térmica.d) amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.e) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: DNa figura a seguir, estão representados dois pêndulos, A e B, em que a massa das esferas são, respectivamente, iguais a 0,5 kg e 4,0 kg. Desprezando os efeitos da resistência do ar, os pêndulos são colocados para oscilar com pequenas amplitudes.

B = 9 m

A = 4 m

A

B

A partir dessa configuração, assinale a alternativa que apresenta,

corretamente, a relação TA/TB entre os períodos de oscilação.a) 1/8 *d) 2/3b) 1/4 e) 5/4c) 1/2

(UFPR-2015.1) - RESPOSTA: a) f1/f2 = √2/2 b) Após a divisãoNum experimento no laboratório de Física, uma mola de constante elástica k tem uma de suas extremidades presa a um suporte e fica dependurada em repouso na vertical. Ao suspender um objeto de massa m na sua extremidade inferior, o peso deste objeto faz com que ela sofra um alongamento igual a y. Em seguida divide-se a mola ao meio e, para uma das metades prende-se uma das extremidades no suporte e na outra é suspenso o mesmo objeto. Observa-se nes-te caso que, ao suspender o mesmo objeto em uma das metades, a elongação é a metade da elongação produzida com a mola inteira. Quando o sistema formado pela mola e pela massa é posto a oscilar verticalmente, em cada uma das duas situações (antes da mola ser dividida e após ela ser dividida), constata-se que as frequências de oscilação são diferentes. Com base nos conceitos de oscilações e nas observações feitas no experimento:a) Obtenha a razão entre as frequências de oscilação do sistema antes de a mola ser dividida e após ela ser dividida.b) Utilizando o resultado obtido no item (a), a frequência de oscila-ção será maior antes da divisão da mola ou depois da suadivisão?

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04)Um sistema massa-mola, inicialmente em repouso sobre uma su-perfície plana e sem atrito, é composto de uma mola de constante elástica de 80 N/m, que tem uma de suas extremidades presa a uma parede vertical, e uma massa de 0,2 kg, presa à outra extremidade da mola. Quando o sistema é trazido para a posição +10 cm em relação à posição de equilíbrio, e solto na sequência, passa a oscilar em um movimento harmônico simples.Com base nessas informações, assinale o que for correto.01) A amplitude máxima de oscilação do sistema massa-mola é de 20 cm.02) A velocidade angular de oscilação do sistema massa-mola é de 20 rad/s.04) O período de oscilação do sistema massa-mola é de π /10 s.08) A aceleração do bloco quando ele passa sobre o ponto x = −0,2 cm é de 2 m/s2.16) A frequência de oscilação do sistema massa-mola é de aproxi-madamente 6,28 Hz.

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(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: EUma mola ideal, figura 1, é distendida de 3 cm em relação ao seu comprimento natural por um corpo esférico. Comprimindo-se a mola, a partir da situação apresentada na figura 2, até a posição de 5 cm e soltando-a com velocidade nula, o corpo oscila.

Desprezando a resistência do ar, assinale a alternativa que indica, respectivamente, as posições em que a velocidade e a aceleração se anulam pela primeira vez durante o movimento.a) 10 cm e 10 cm d) 9 cm e 9 cmb) 10 cm e 7 cm *e) 9 cm e 7 cmc) 7 cm e 9 cm

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: COs movimentos que se repetem periodicamente são chamados de movimentos periódicos ou oscilações. O movimento dos pistões no motor de um automóvel, ou as vibrações dos átomos no interior de uma molécula, ou ainda a oscilação do pêndulo de um relógio de carrilhão são exemplos de movimentos que se repetem.Na figura a seguir, temos, à esquerda, um pêndulo simples que está se movimentando em um ambiente que não apresenta resistência significativa do ar, e, à direita, temos gráficos que indicam a quan-tidade de energia cinética K e a quantidade de energia potencial gravitacional U da partícula, em algum ponto do seu movimento.

IV

V

III

I

II

K U(a)

K U(c)

K U(b)

Considere que o pêndulo foi solto da posição I e começou a fazer um movimento periódico. Assinale a alternativa que associa corre-tamente a posição da partícula com a sua quantidade de energia cinética e potencial nessa posição.a) I - (c); II – (a); III – (b); IV - (a); V – (c).b) I - (b); II – (c); III – (a); IV - (c); V – (b).*c) I - (b); II – (a); III – (c); IV - (a); V – (b).d) I - (a); II – (b); III – (c); IV - (b); V – (a).

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante utilizou uma mola de constante elástica k e um blo-co de massa m para montar dois experimentos conforme ilustra a figura.

θm

k

m

k

Inicialmente, o sistema foi colocado para oscilar na vertical e a frequ-ência observada foi f. Ao montar o sistema no plano inclinado e com atrito desprezível, a frequência de oscilação observada foi*a) f. d) f.cosθ.b) f.tgθ. e) f.sen2θ.c) f.senθ.

(FEI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: AUm relógio cuco que funciona com um pêndulo está atrasando. Para acertar o relógio devemos:*a) diminuir o comprimento do pêndulo.b) diminuir a massa do pêndulo.c) aumentar o comprimento do pêndulo.d) aumentar a massa do pêndulo.e) diminuir a gravidade.

VESTIBULARES 2015.2

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VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAintrodução à ondulatória

(IME/RJ-2015.1) - QUESTÃO ANULADAA figura abaixo mostra uma onda transversal na forma de um pulso ondulatório em uma corda esticada.

t = 0s

0y

x

A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com velo-cidade igual a 0,5 m/s. Se o deslocamento y, em metros, para uma coordenada x, em metros, no instante t = 0 é dado por

y(x) = x2 + 4

1

o deslocamento y, em centímetros, para x = 3 metros e t = 2 segun-dos éa) 5,50b) 6,25c) 8,50*d) 12,50e) 15,25Obs.: Desconsiderando-se a figura dada ou trocando , nela, as letras x por y e vice-versa a alternativa correta será a D.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: CSobre as ondas sonoras, é correto afirmar que NÃO se propagama) na atmosfera.b) na água.*c) no vácuo.d) nos meios metálicos.

(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CAs ondas luminosas, as ondas de rádio e o raio x são ondas eletro-magnéticas e têm em comum, quando se propagam no vácuo:a) mesmo período.b) mesmo comprimento de onda.*c) mesma velocidade.d) mesma amplitude.e) mesma frequência.

(UNIGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: BDesde a invenção da ultrassonografia, pais e médicos não precisam esperar nove meses para saber o sexo, ver o rosto do bebê e detec-tar problemas de formação. Agora, uma tecnologia desenvolvida por brasileiros promete avançar ainda mais o diagnóstico por imagem dos fetos ao possibilitar a navegação virtual por dentro de seus ór-gãos e a impressão de réplicas quase perfeitas de seus corpinhos. Reportagem “Bebês digitais”. Por: Sofia Moutinho, Publicado em 02/10/2012 | Atualizado em 02/10/2012.

http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2012/10/bebes-digitais Acesso em 29/09/2014

Ultrassom é um exemplo de onda sonora que possui frequência su-perior a, aproximadamente, 20000 Hz. Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que:a) Propagam-se através de ondas transversais;*b) Propagam-se através de ondas longitudinais;c) Transportam matéria;d) Propagam-se no vácuo;e) A luz é um exemplo de onda sonora.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: DDentre as fontes de energia eletromagnéticas mais comumente ob-servadas no dia a dia estão o Sol, os celulares e as antenas de emissoras de rádio e TV. A característica comum a todas essas fon-tes de energia éa) o meio de propagação, somente no vácuo, e a forma de propaga-ção, através de ondas.b) o meio de propagação e a forma de propagação, por condução.c) a velocidade de propagação e a forma de propagação, por con-vecção.*d) a velocidade de propagação e a forma de propagação, através de ondas.

(ITA/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm fio de comprimento L e massa específica linear µ é mantido esti-cado por uma força F em suas extremidades. Assinale a opção com a expressão do tempo que um pulso demora para percorrê-lo.

a) 2LFµ d)

Fµ√π

L

b) F2πLµ

e) Fµ√2π

L

*c) Fµ√L

(UFSC-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO

A REVOLUÇÃO TECNOLÓGICAO inventário da inovação técnica nos arsenais da Grande Guerra é imenso, diversificado, bem-sucedido e supera os limites dos tópicos populares. [...] Especialistas americanos desenvolveram um sistema de radiotelégrafos capaz de orientar todo o tráfego aéreo em um raio de 200 quilômetros – as primeiras torres de controle. [...]Disponível em: <http://infograficos.estadao.com.br/public/espe-ciais/100-anos-primeira-guerra-mundial> Acesso em: 14 out. 2014.A radiotelegrafia é definida como a telegrafia sem fio pela qual são transmitidas mensagens através do espaço por meio de ondas.Responda às perguntas sobre o tema tratado acima.a) Qual a natureza da onda gerada na torre de controle?b) Na situação de comunicação entre torre de controle e avião em voo, do ponto de vista físico, qual elemento define a velocidade da onda e qual elemento define a frequência da onda?c) Apresentando todos os cálculos, fundamentados em princípios fí-sicos, determine a razão I1/ I2 das intensidades da onda, a 1,0 km (posição 1) e a 200,0 km (posição 2) da torre de controle. Considere que a torre transmite uniformemente para todas as direções e que não existe dissipação de energia.Observação: NÃO serão consideradas respostas na forma de fra-ção.RESPOSTA UFSC-2015.1:a) a natureza da onda gerada na torre de controle é eletromagné-tica.b) O elemento que define a velocidade da onda é o meio de propa-gação da onda, que no caso é o ar. A frequência da onda é definida pela fonte, que no caso é o transmissor, seja da torre ou do avião.c) I1/ I2 = 4×104 (é necessário apresentar os cálculos)

(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DAssinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A luz é uma onda eletromagnética formada por campos elétricos e magnéticos que variam no tempo e no espaço e que, no vácuo, são ............ entre si. Em um feixe de luz polarizada, a direção de polari-zação é definida como a direção .......... da onda.

a) paralelos – do campo elétricob) paralelos – do campo magnéticoc) perpendiculares – de propagação*d) perpendiculares – do campo elétricoe) perpendiculares – do campo magnético

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(PUC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: BConsidere uma corda de massa 900 g e comprimento 3 m. Deter-mine a intensidade da força de tração que deverá ser aplicada a essa corda para que um pulso se propague nela com velocidade de 10 m/s.a) 10 N*b) 30 Nc) 90 Nd) 3 000 Ne) 9 000 N

VESTIBULARES 2015.2

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: BPara que aconteça a propagação de uma onda, é preciso que ocorra transporte dea) massa e quantidade de movimento.b) massa e elétrons.*c) energia e quantidade de movimento.d) energia e elétrons.

(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: BUma pessoa está em uma biblioteca estudando. Embora a biblioteca esteja cheia de gente, o silêncio é total. Porém, a barriga da pessoa começa a roncar alto o que a deixa constrangida. Como possui no-ções de física das ondas, a pessoa, em sua penúria, desejou, como nunca, naquele momentoa) possuir uma camiseta de alumínio, pois sendo o som uma onda eletromagnética ele é barrado por metais.*b) que as ondas sonoras provenientes do seu estômago possuís-sem intensidade desprezível para os ouvidos.c) que houvesse um poderoso ímã na frente de sua barriga, pois esse seria capaz de atrair as ondas sonoras.d) que o ar na biblioteca estivessem com 100% de umidade, uma vez que as ondas de som não se propagam na água.e) possuir na frente do estômago uma lente divergente, já que a prin-cipal característica dela é transformar ondas sonoras em calor.

(UECE-2015.2) - ALTERNATIVA: AUma onda sonora produzida por uma fonte pontual dá origem a fren-tes de onda*a) esféricas.b) planas.c) cilíndricas.d) transversais.

(UFPE-2015.2) - RESPOSTA: F V F V FAnalise as seguintes afirmações acerca do fenômeno das ondas.0-0) As ondas eletromagnéticas transportam matéria.1-1) O sinal de TV é transportado por ondas eletromagnéticas.2-2) As ondas eletromagnéticas nunca são refletidas.3-3) O sinal do controle remoto é geralmente transportado por ondas eletromagnéticas.2) As ondas eletromagnéticas nunca mudam a sua direção de propa-gação quando passam de um meio para outro.

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VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAequação fundamental da ondulatória

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: EA figura a seguir representa duas ondas que se propagam em cor-das distintas, porém com a mesma densidade linear.

6543210

Onda 1

Onda 2

Considerando que as ondas são emitidas de forma constante, assi-nale a alternativa correta.a) A amplitude da Onda 1 é o dobro da amplitude da Onda 2.b) A amplitude da Onda 2 é o dobro da amplitude da Onda 1.c) A frequência de oscilação da Onda 2 é igual à frequência de os-cilação da Onda 1.d) O comprimento de onda da Onda 1 é o dobro do comprimento de onda da Onda 2.*e) O comprimento de onda da Onda 2 é o dobro do comprimento de onda da Onda 1.

(UNICEUB/DF-2015.1) - RESPOSTA: 104 E; 105 CO aparelho de tomografia computadorizada usa os raios X para captar imagens que permitem realizar a análise dos tecidos em três planos: transversal (em fatias), coronal (de frente) e sagital (de lado). O exame identifica mudanças sutis dos órgãos, o que pode fazer a diferença para o diagnóstico e o tratamento médico. Um dos gran-des avanços da medicina é a possibilidade de identificação precoce do câncer e, nesse sentido, a tomografia é um dos exames mais importantes.

As radiações ionizantes são ondas eletromagnéticas de frequência muito elevada, que contêm energia suficiente para produzir a ioni-zação (conversão de átomos ou partes de moléculas em íons com carga elétrica positiva ou negativa) mediante a ruptura de ligações atômicas. No ser humano, a exposição contínua aos raios X pode causar vermelhidão na pele, queimaduras ou, em casos mais graves de exposição, mutações no DNA, morte das células e(ou) leucemia.

Internet: <www.fcc.gov> (tradução livre).

Considerando o texto acima, julgue (certo ou errado) os itens 104 e 105, assumindo 3 × 108 m/s como o valor da velocidade da luz.

104. A ultrassonografia é uma técnica que utiliza radiação eletro-magnética.

105. Raios X com frequência de 1017 Hz propagando com a velocida-de da luz têm comprimento de onda da ordem de 3,0 nanômetros.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: AEm exames de ultrassonografia, utilizam-se ondas mecânicas de frequência 3,0 × 106 Hz. Sabendo que essas ondas se propagam no tecido gorduroso com velocidade aproximada de 1,5 × 103 m/s, seu comprimento de onda, em metros, ao se propagar nesse tecido vale*a) 5,0 × 10–4.b) 5,0 × 10–2.c) 2,0 × 103.d) 4,5 × 109.e) 2,0 × 1018.

(FGV/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: EDurante seus estudos de preparação para o vestibular da FGV, um aluno pensa acerca da luz visível que se propaga no ar de seu am-biente a uma velocidade bem próxima de 3,0·108 m/s. Consultando seus apontamentos, verifica que se trata de uma onda e que sua frequência média de vibração é da ordem de 1,0·1014 Hz. Ele ouve uma buzina que emite um som agudo vibrando a uma frequência estimada em 1,0 kHz, cuja velocidade de propagação no ar é de 320

m/s. A relação λ L/λS entre os comprimentos de onda da luz (λ L) edo som (λS) citados é mais próxima dea) 10–1. d) 10–4.b) 10–2. *e) 10–5.c) 10–3.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm diapasão realiza 500 vibrações em dois segundos. Sabendo-se que ele gera uma onda sonora com velocidade de 300 m/s, o com-primento de onda dessa onda, em metros, é igual aa) 0,6 m.*b) 1,2 m.c) 1,5 m.d) 1,8 m.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CUma onda é transmitida em uma corda, com velocidade de módulo v = 0,1 m/s. O número de oscilações, por segundo, necessárias para transmiti-la, mantendo um comprimento de onda λ = 50 mm, é igual aa) 4.b) 3.*c) 2.d) 5.

(FUVEST/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo mostra parte do teclado de um piano. Os valores das frequências das notas sucessivas, incluindo os sustenidos, repre-sentados pelo símbolo #, obedecem a uma progressão geométrica crescente da esquerda para a direita; a razão entre as frequências de duas notas Dó consecutivas vale 2; a frequência da nota Lá do teclado da figura é 440 Hz.

O comprimento de onda, no ar, da nota Sol indicada na figura é próximo dea) 0,56 m *b) 0,86 m c) 1,06 md) 1,12 m e) 1,45 m

Note e adote:21/12 = 1,059(1,059)2 = 1,12velocidade do som no ar = 340 m/s

[email protected] 10

(UFLA/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma onda de 20 Hz é gerada em um laboratório por meio de uma corda em movimento harmônico simples. Se o comprimento de onda for 20 cm, sua velocidade será igual a:a) 0,4 m/s*b) 4,0 m/sc) 40,0 m/sd) 400,0 m/s

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: AEm uma piscina, um brinquedo produz ondas que se propagam com velocidade constante v = 4,0 m/s e cujo comprimento de onda é λ = 20 m.Sobre esse movimento, assinale a alternativa correta.*a) A frequência de oscilação da onda é 0,2 Hz.b) A frequência de oscilação da onda é 5,0 Hz.c) A frequência de oscilação da onda é 4,0 Hz.d) O período de oscilação da onda é 04 s.e) O período de oscilação da onda é 10 s.

(MACKENZEI/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: DO gráfico abaixo representa uma onda que se propaga com veloci-dade constante de 200 m/s.

A amplitude (A), o comprimento de onda (λ) e a frequência (f) da onda são, respectivamente,a) 2,4 cm; 1,0 cm; 40 kHzb) 2,4 cm; 4,0 cm; 20 kHzc) 1,2 cm; 2,0cm; 40 kHz*d) 1,2 cm; 2,0 cm; 10 kHze) 1,2 cm; 4,0 cm; 10 kHz

(UNIGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: AOndas Sonoras são ondas que se propagam no ar. A velocidade do som, a determinada temperatura, é igual a 324 m/s. Sabendo que o comprimento de onda de uma onda sonora no ar, à mesma tempe-ratura, vale 1,2 m, determine a frequência da onda:*a) 270 Hzb) 324 Hzc) 388 Hzd) 400 Hze) 594 Hz

(FEI/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo mostra o perfil de uma corda onde uma onda periódi-ca se propaga com velocidade v = 2,0 m/s.

É correto afirmar que:a) O comprimento da onda é 0,2 m e a frequência é 2,5 Hz.*b) O comprimento da onda é 0,4 m e a frequência é 5,0 Hz.c) O comprimento da onda é 0,2 m e a frequência é 5,0 Hz.d) O comprimento da onda é 0,4 m e a frequência é 2,5 Hz.e) A amplitude da onda é 0,2 m.

(UFJF/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BConsidere uma onda eletromagnética que se propaga no sentido positivo do eixo z, em um líquido com índice de refração n = 1,8 e que possui um comprimento de onda de 20,0 nm. Sobre esta onda eletromagnética, é CORRETO afirmar:a) As componentes dos campos elétrico e magnético dessa onda não serão perpendiculares à direção de propagação da onda.*b) A velocidade de propagação dessa onda é igual a 1,66 × 108 m/s.c) A frequência dessa onda eletromagnética é 8,3 × 1012 Hz.d) Essa onda é uma onda longitudinal por estar se propagando em um líquido.e) Com esse comprimento de onda, essa é uma luz que está na faixa

(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BNa figura abaixo, estão representadas duas ondas transversais P e Q, em um dado instante de tempo.Considere que as velocidades de propagação das ondas são iguais.

Sobre a representação das ondas P e Q, são feitas as seguintes afirmações.

I - A onda P tem o dobro da amplitude da onda Q.II - A onda P tem o dobro do comprimento de onda da onda Q.III - A onda P tem o dobro da frequência da onda Q.

Quais são corretas?a) Apenas I.*b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas I e II.e) I, II e III.

(UFPE-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma onda eletromagnética de frequência 3×1017 Hz está classifica-da na faixa de raios X. Considerando a velocidade da luz no vácuo igual a 300 000 km/s, qual é o comprimento de onda, em metros, desta onda eletromagnética ao se propagar no vácuo?

*a) 10−9

b) 10−7

c) 1

d) 107

e) 109

(CESGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm objeto flutua na superfície de um líquido em equilíbrio hidrostá-tico. Uma onda é produzida e faz com que esse objeto sofra deslo-camentos verticais.Seja h(t) = 6.sen( 5

4.πt ) a função que apresenta a altura do objeto,

em centímetros, em função do tempo (t), em segundos.O intervalo de tempo, em segundos, entre uma crista e um vale su-cessivos dessa onda é:*a) 0,8b) 0,8πc) 1,6d) 1,6πe) 3,2


(PUC/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BEstações de rádio operam em frequências diferentes umas das outras. Considere duas estações que operam com frequências de 600 quilohertz e de 900 quilohertz. Assinale a afirmativa CORRE-TA.a) Essas estações emitem ondas com o mesmo comprimento.*b) As ondas emitidas por elas propagam-se com a mesma veloci-dade.c) A estação que opera com menor frequência também emite ondas de menor comprimento.d) A velocidade de propagação das ondas emitidas pela estação que opera com 900 quilohertz é 1,5 vezes maior que a velocidade das ondas emitida pela outra estação.

(PUC/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DPara se determinar a profundidade de um poço de petróleo, um engenheiro utiliza um equipamento que emite ondas sonoras com frequência de 440 Hz com um comprimento de onda de 75 cm. As ondas são emitidas a partir da abertura do poço e o eco, devido à reflexão das ondas, é ouvido após seis segundos. A profundidade do poço é aproximadamente de:a) 1 800mb) 2 700mc) 450m*d) 1 000m

(UNIGRANRIO/RJ-2015.2) - ALTERNATIVA: AA figura abaixo apresenta uma onda cuja frequência é igual a 600 Hz.

Sabendo que a velocidade da onda é de 3×104 cm/s, determine o valor de A.*a) 0,25 mb) 0,50 mc) 2,50 md) 5,00 me) 50,00 m

VESTIBULARES 2015.2

(IFSUL/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: BA altura de um som é uma característica relacionada à frequência da onda sonora. Quanto maior a frequência, maior a altura e mais agudo é o som. Quanto menor a frequência, menor a altura e mais grave é o som. O ouvido humano só é capaz de detectar uma es-treita faixa de frequências sonoras compreendida, em média, entre 20 Hz e 20 000 Hz. Sendo a velocidade de propagação do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda correspondente ao som mais grave que o ouvido humano pode ouvir mede:.a) 1,7 cm*b) 17 mc) 6800 md) 68 cm

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: AQuando jogamos uma pedra em um lago de águas calmas, são pro-duzidas ondas periódicas que percorrem 5m em 10 s.Sendo a distância entre duas cristas sucessivas igual a 40 cm, tere-mos que a frequência e a velocidade de propagação dessas ondas são, respectivamente, iguais a*a) 1,25 Hz e 0,50 m/s.b) 0,80 Hz e 0,50 m/s.c) 1,25 Hz e 2,00 m/s.d) 0,80 Hz e 2,00 m/s.

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: AUma corda inextensível tem uma de suas extremidades fixada em uma parede vertical. Na outra extremidade, um estudante de física produz vibrações transversais periódicas, com frequência de 2Hz. A figura abaixo ilustra a onda transversal periódica resultante na cor-da.

10 cm

10 cm

40 cm

Extremidadefixa da corda

Com base nesses dados, o estudante determina a Amplitude, o Pe-ríodo e a Velocidade de Propagação dessa onda. Esses valores são iguais a:*a) 20 cm, 0,5 s e 0,4 m/sb) 20 cm, 2 s e 40 m/sc) 40 cm, 0,5 s e 20 m/sd) 40 cm 2 s e 0,2 m/s


(UNITAU/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: CUma onda de som, cuja frequência é de 500 Hz, desloca-se a uma velocidade de 350 m/s. Considere o meio no qual a onda se desloca tendo temperatura constante e pressão atmosférica.Nessas condições, o comprimento dessa onda será dea) 0,3 mb) 0,4 m*c) 0,7 md) 1,0 me) 1,2 m

(UNIMONTES/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo representa uma onda triangular progressiva em dois instantes de tempo. No instante inicial (t = 0), a onda é representada por uma linha contínua. Em t = 0,1 s, temos a nova posição da onda, representada pela linha pontilhada.

Se o deslocamento da onda nesse intervalo foi de 2,0 m, o seu perí-odo de oscilação, em segundos, valea) 0,2.*b) 0,5.c) 0,1.d) 0,4.

(UFPE-2015.2) - RESPOSTA: f = 5,0 MHzUm médico lê nas especificações técnicas que um aparelho de ul-trassonografia portátil opera com comprimentos de onda na faixa de 0,3 mm a 0,5 mm em certo tecido do corpo humano. Conside-rando a velocidade do som neste tecido igual a 1 500 m/s, qual é a maior frequência de operação deste aparelho em MHz, onde 1 MHz = 106 Hz?


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAfenômenos ondulatórios

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma frente de onda se propaga, da esquerda para a direita, na su-perfície da água e encontra uma barreira com um pequeno orifício. Ao se deparar com o obstáculo, ocorre o fenômeno conhecido como difração, ou seja, ela contorna esse anteparo colocado em seu ca-minho.Assinale a alternativa que representa, corretamente, a difração so-frida pela onda.

*a) d)

b) e)

c)

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: EAo sintonizarmos uma estação de rádio ou um canal de TV em um aparelho, estamos alterando algumas características elétricas de seu circuito receptor. Das inúmeras ondas eletromagnéticas que chegam simultaneamente ao receptor, somente aquelas que osci-lam com determinada frequência resultarão em máxima absorção de energia.O fenômeno descrito é aa) difração.b) refração.c) polarização.d) interferência.*e) ressonância

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: CAlguns sistemas de segurança incluem detectores de movimento. Nesses sensores, existe uma substância que se polariza na pre-sença de radiação eletromagnética de certa região de frequência, gerando uma tensão que pode ser amplificada e empregada para efeito de controle. Quando uma pessoa se aproxima do sistema, a radiação emitida por seu corpo é detectada por esse tipo de sensor.

WENDLING, M. Sensores. Disponível em: www2.feg.unesp.br.Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).

A radiação captada por esse detector encontra-se na região de fre-quênciaa) da luz visível.b) do ultravioleta.*c) do infravermelho.d) das micro-ondas.e) das ondas longas de rádio.

(UFPR-2015.1) - ALTERNATIVA: BConsidere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um feixe luminoso ao incidir em superfícies espe-lhadas ou ao passar de um meio transparente para outro:

1. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua fre-quência é alterada.2. Um feixe luminoso pode sofrer uma reflexão interna total quando atingir um meio com índice de refração menor do que o índice de refração do meio em que ele está se propagando.3. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência en-tre a velocidade da onda e sua frequência.4. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da refle-xão e da refração das ondas luminosas.

Assinale a alternativa correta.a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.*b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Quando fogos de artifício explodem, ondas de luz e som são gera-das. Uma investigação é realizada para estudar os diferentes tipos de ondas. Três câmeras que gravam áudio e vídeo são dispostas em locais estratégicos e seguros com vista para os fogos de artifício. A câmera 1 é colocada em campo aberto. A câmera 2 é colocada em um reservatório em vácuo de vidro transparente. A câmera 3 é colo-cada atrás de placas polarizadoras, de vidro, que bloqueiam ondas eletromagnéticas. Assinale o que for correto.01) A câmera 1 captará as ondas de som e de luz.02) A câmera 2 captará apenas as ondas de som.04) A câmera 3 captará apenas as ondas de som.08) Supondo que as câmeras gravem som e vídeo, as ondas sono-ras serão sempre gravadas antes da gravação das imagens.16) As ondas de luz não são transmitidas pelo vácuo.

(UDESC-2015.1) - ALTERNATIVA: CUma onda de rádio que se propaga no vácuo possui uma frequência f e um comprimento de onda igual a 5,0 m. Quando ela penetra na água, a velocidade desta onda vale 2,1 × 108 m/s. Na água, a fre-quência e o comprimento de onda valem, respectivamente:

Dado: c = 3,0 × 108 m/s.a) 4,2 × 107 Hz, 1,5 mb) 6,0 × 107 Hz, 5,0 m*c) 6,0 × 107 Hz, 3,5 md) 4,2 × 107 Hz, 5,0 me) 4,2 × 107 Hz, 3,5 m

(UNESP-2015.1) - ALTERNATIVA: CA figura representa ondas chegando a uma praia. Observa-se que, à medida que se aproximam da areia, as cristas vão mudando de dire-ção, tendendo a ficar paralelas à orla. Isso ocorre devido ao fato de que a parte da onda que atinge a região mais rasa do mar tem sua velocidade de propagação diminuída, enquanto a parte que se pro-paga na região mais profunda permanece com a mesma velocidade até alcançar a região mais rasa, alinhando-se com a primeira parte.

(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

O que foi descrito no texto e na figura caracteriza um fenômeno on-dulatório chamadoa) reflexão. d) interferência.b) difração. e) polarização.*c) refração.


(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08)A maioria dos sons são ondas produzidas por vibrações de objetos materiais. Sobre o som, assinale o que for correto.01) Na propagação de uma onda sonora não existe perda de sua energia. Como resultado, a propagação de uma onda de alta fre-quência é mais rápida do que uma de baixa frequência.02) As ondas sonoras apresentam propriedades comuns a todas as ondas, ou seja, refração, reflexão, polarização e dispersão, não apresentando porém, o efeito Döppler.04) Uma das propriedades das ondas sonoras é a reflexão. Para estas, vale que o ângulo de incidência sobre uma superfície é igual ao ângulo de reflexão.08) Acima do limite superior da audição humana, as ondas sonoras são conhecidas somo ondas de ultrassom, usadas na medicina para “enxergar” o interior do corpo humano sem o uso de raio X.16) O eco, fenômeno provocado pela reflexão do som, independe da distância ou posição do emissor da onda sonora em relação à superfície refletora.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 31 (01+02+04+08+16)A partir da segunda metade do século XVII, a questão sobre a natu-reza da luz fez surgir longos debates científicos que duraram quase dois séculos. Sobre a natureza da luz, assinale o que for correto.01) O estudo dos fenômenos luminosos é realizado observando duas teorias, a ondulatória e a corpuscu-lar, ambas coexistem atu-almente, na medida em que explicam aspectos diferentes e comple-mentares da luz.02) A difração é um fenômeno típico das ondas, consiste no encurva-mento dos raios luminosos ao passarem pela borda de um objeto ou por orifícios de dimensões da ordem de seu comprimento de onda.04) A refração e a reflexão não podem ser estudadas pela teoria cor-puscular da luz, pois só obtemos resposta se a luz for considerada como radiação.08) As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas, constituídas de campos elétricos e magnéticos que oscilam no espaço.16) Alguns dos fenômenos ópticos observados, quando há interação entre ondas eletromagnéticas e a matéria, não podem ser explica-dos pela teoria ondulatória da luz, mas pela teoria corpuscular da luz, como exemplo temos o efeito fotoelétrico.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)As diversas técnicas de ultrassonografia são utilizadas em diferen-tes áreas clínicas, como a obstetrícia e ginecologia para detectar gravidez, acompanhar o desenvolvimento do bebê e, inclusive, diag-nosticar possíveis anomalias. Um pequeno transdutor (sonda) emite ondas sonoras e age como receptor para sinais. Ultrassom ou ul-trassonografia é uma técnica de geração de imagens que usa ondas sonoras de frequência (1 a 5 MHz) e seus ecos. O equipamento calcula a distância entre a sonda e o tecido ou órgão (os limites) utilizando a velocidade do som no tecido (1500 m/s) e o tempo de retorno de cada eco, geralmente, da ordem de milionésimos de se-gundo. Sobre os fenômenos físicos envolvidos no funcionamento do ultrassom, assinale o que for correto.01) Para que o equipamento funcione, é necessário que seja cali-brado, obedecendo a seguinte condição para uma onda mecânica: vsólidos > vlíquidos > vgases.02) A formação da imagem no equipamento de ultrassom ocorre so-mente devido ao fenômeno da refração das ondas.04) No ultrassom atua uma onda de natureza transversal.08) O transdutor abdominal do ultrassom consegue detectar um em-brião a partir de 1,5 mm de comprimento.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BDois fios, A e B, estão interligados através de um anel de peso des-prezível. Eles estão igualmente tracionados e a densidade do fio B é 32

da do fio A. Um trem de ondas, de frequência 100 Hz, propaga-se

do fio A para o fio B.

fio A

fio B

Nas condições propostas, afirma-se que a razão entre os compri-mentos de onda das perturbações que se propagam nos fios B e A, nessa ordem, vale

a) 32√ *b) 2

3√c) 1

3√ d) 12√

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BA reflexão é um dos fenômenos que pode ser observado nos movi-mentos ondulatórios.No caso do som, quando as ondas sonoras se refletem em obstá-culos, sob determinadas circunstâncias, os efeitos provocados são chamados dea) eco ou ressonância.*b) reverberação ou eco.c) difração ou reverberação.d) batimento ou eco.

UFG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: DDuas cordas muito compridas foram unidas em uma de suas extre-midades. O sistema encontra-se tensionado. Uma onda se propaga ao longo da primeira corda, chega ao ponto de junção e é transmiti-da para a segunda corda. Sabendo que 10 m da primeira corda pos-suem uma massa de 500 g e que 5 m da segunda corda possuem uma massa de 1 kg, a relação entre os comprimentos de onda λ1 e λ2 das ondas que se propagam nas cordas, é:a) λ1 = λ2/4b) λ1 = λ2/2c) λ1 = λ2

*d) λ1 = 2λ2

e) λ1 = 4λ2

(IF/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DEntre os fenômenos físicos que nos rodeiam, destacam-se as on-das. Ondas são oscilações que propagam energia à distância, sem envolver necessariamente o movimento de sua fonte. Neste univer-so, podemos citar o som, a luz, as ondas no mar, de rádio e de telefone celular.A seguir, são apresentadas situações que descrevem fenômenos de propagação ondulatória.Assinale a afirmativa INCORRETA.a) O arco-íris é um exuberante fenômeno natural decorrente da dis-persão da luz solar incidente nas gotas de água na atmosfera. Nes-se processo, estão presentes a refração e a reflexão da luz branca oriunda do Sol.b) Um morcego emite ondas sonoras ultrassônicas para se orientar em voo e para localizar com precisão um inseto em movimento. Os fenômenos ondulatórios presentes na localização de um inseto pelomorcego são a reflexão e o efeito Doppler.c) Quando viajamos de carro por uma região com morros, com o rádio sintonizado em uma estação de FM, conseguimos escutá-la mesmo não vendo a antena transmissora que está localizada a de-zenas de quilômetros de onde estamos. O fenômeno presente na propagação das ondas de rádio, ao contornarem obstáculos, é a difração.*d) Durante uma tempestade, uma pessoa observa um relâmpago e somente após alguns segundos escuta o barulho do trovão cor-respondente. Isto ocorre porque a percepção da luz, independente da distância da fonte, é instantânea, não havendo limites para sua velocidade de propagação; ao contrário do som, que possui uma velocidade de propagação definida.e) O pianista ao tocar uma sequência de notas em teclas diferentes ao longo do teclado, está mudando a frequência do som produzido pelo piano. O toque transmite uma vibração à corda do piano, es-tabelecendo nela uma onda estacionária, resultado de reflexões e interferências das ondas que se propagam na corda.


(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma onda sonora de frequência 1000 Hz propaga-se no ar a 340 m/s e ao atingir a superfície de um lago passa a se propagar na água com velocidade de 1500 m/s.Os valores do comprimento de onda e da frequência da onda, propa-gando-se na água, são, respectivamentea) 0,34 m e 1000 Hz.*b) 1,50 m e 1000 Hz.c) 0,34 m e 500 Hz.d) 1,50 m e 500 Hz.

(PUC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: CAs Nações Unidas declararam 2015 como o ano internacional da luz e das tecnolo-gias baseadas em luz. O Ano Internacional da Luz ajudará na divulgação da impor-tância de tecnologias ópticas e da luz em nossa vida cotidiana. A luz visível é uma onda eletromagnética, que se situa entre a radiação infravermelha e a radiação ul-travioleta, cujo comprimento de onda está compreendido num determinado intervalo dentro do qual o olho humano é a ela sen-sível. Toda radiação eletromagnética, in-cluindo a luz visível, se propaga no vácuo

a uma velocidade constante, comumente chamada de velocidade da luz, contituindo-se assim, numa importante constante da Física. No entanto, quando essa radiação deixa o vácuo e penetra, por exem-plo, na atmosfera terrestre, essa radiação sofre variação em sua ve-locidade de propagação e essa variação depende do comprimento de onda da radiação incidente. Dependendo do ângulo em que se dá essa incidência na atmosfera, a radiação pode sofrer, também, mu-dança em sua direção de propagação. Essa mudança na velocidade de propagação da luz, ao passar do vácuo para a camada gasosa da atmosfera terrestre, é um fenômeno óptico conhecido comoa) interferência.b) polarização.*c) refração.d) absorção.e) difração.

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om.b

r/

(UTFPR-2015.1) - ALTERNATIVA: ESobre ondas sonoras, considere as seguintes informações:I) Decibel (dB) é a unidade usada para medir a característica do som que é a sua altura.II) A frequência da onda ultrassônica é mais elevada do que a da onda sonora.III) Eco e reverberação são fenômenos relacionados à reflexão da onda sonora.Está correto apenas o que se afirma em:a) I. d) I e III.b) II. *e) II e III.c) III.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm raio de luz se propaga pelo ar e incide em uma lente conver-gente, paralelamente ao eixo principal, saindo pela face oposta da lente. Sobre o raio de luz após sair da lente, cuja espessura não é desprezível, é correto afirmar que*a) sofreu duas refrações.b) sofreu uma refração seguida por uma difração.c) sofreu duas difrações.d) sofreu uma difração seguida por uma refração.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 12 (04+08)Sobre os fenômenos óticos, assinale o que for correto.01) A reflexão difusa é responsável por não poder visualizar, com nitidez, os objetos em um ambiente.02) A interferência da luz somente pode ser explicada se for admitido o seu caráter corpuscular.04) A difração da luz, através de uma fenda, ocorre somente quando as dimensões da mesma são, no máximo, da ordem do comprimen-to da onda da luz.08) A refração da luz pode ser interpretada como a variação de velo-cidade sofrida pela luz ao passar de um meio para outro.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Na sua propagação, uma onda apresenta vários fenômenos. Sobre os fenômenos ondulatórios, assinale o que for correto.01) O fenômeno da polarização que ocorre somente com ondas lon-gitudinais permite que uma onda contorne um objeto sem que ocorra uma refração.02) Quando ondas produzem efeitos concordantes, o efeito resul-tante é maior que o produzido em cada onda separadamente, nesse caso, se diz que ocorreu uma interferência construtiva de ondas.04) O fenômeno do arco-íris pode ser explicado pelo fenômeno da refração, que ocorre com a luz do Sol quando esta atravessa gotícu-las de água presentes na atmosfera.08) Quando um som é emitido, ele pode refletir-se em obstáculos e retornar aos nossos ouvidos, sendo possível então diferenciar ou não o som emitido do som refletido. Quando isso ocorre, se diz que ocorreu um eco ou uma reverberação, respectivamente.16) A interferência ondulatória é um fenômeno que ocorre com on-das que se propagam somente nos líquidos.

(UFJF/MG-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma corda de comprimento L = 10 m tem fixas ambas as extremi-dades. No instante t = 0,0 s, um pulso triangular inicia-se em x = 0,0 m, atingindo o ponto x = 8,0 m no instante t = 4,0 s, como mostra a figura abaixo.

Com base nessas informações, faça o que se pede.a) Determine a velocidade de propagação do pulso.b) Desenhe o perfil da corda no instante t = 7,0 s.

RESPOSTA UFJF/MG-2015.1:a) v = 2 m/sb)

(VUNESP/FMJ-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO intervalo de frequência sonora audível para o ser humano está compreendido entre 20 Hz e 20 kHz. Considerando a velocidade do som igual a 340 m/s, calcule:a) o comprimento de onda, em metros, da onda sonora para os ex-tremos desse intervalo de frequência indicados no enunciado.b) o comprimento de onda, em metros, de uma onda sonora, de frequência 100 Hz no ar, ao passar para a água, sabendo que a velocidade de propagação do som na água é quatro vezes maior que no ar.

RESPOSTA VUNESP/FMJ-2015.1:a) λ = 17 m e λ’ = 0,017 mb) Considerando que a velocidade fornecida no enunciado seja a velocidade do som no ar a resposta é λágua = 13,6 m

(SENAC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma onda, cujo comprimento de onda é 40 cm, propaga-se, em cer-to meio, com velocidade de 2,0 m/s. Ao passar para outro meio, ve-rifica-se que a crista da onda desloca-se de 2,0 m em 2,5 s. O novo comprimento de onda (nesse outro meio) é, em m,a) 0,80.*b) 0,16.c) 0,40.d) 0,32.e) 0,24.


(VUNESP/FAMERP-2015.1) - ALTERNATIVA: AA figura mostra um diapasão, instrumento metálico que, ao ser gol-peado, emite ondas sonoras com frequência correspondente a de-terminada nota musical.

(www.ciencias.seed.pr.gov.br)

Quando se aproxima um diapasão vibrando das cordas de um ins-trumento afinado, a corda correspondente à nota emitida pelo diapa-são passa a vibrar com a mesma frequência.Esse fato é explicado pelo fenômeno de*a) ressonância.b) difração.c) interferência.d) dispersão.e) reverberação.

(EBMSP/BA-2015.1) - ALTERNATIVA: BConsiderando-se as propriedades físicas e as grandezas físicas as-sociadas ao som, e com base nos conhecimentos de Física, pode-se afirmar:a) As ondas sonoras periódicas que se propagam em um meio ga-soso por variações de pressão violam a igualdade da equação fun-damental das ondas v = λf, sendo v a velocidade de propagação, λ o comprimento de onda e f a frequência.*b) A intensidade da onda sonora, I, percebida por um observador situado a uma distância, d, de uma fonte sonora de potência, P, obe-dece às mesmas considerações feitas para ondas eletromagnéticas esféricas, isto é, I = P/4πd2.c) A lei de Snell apresenta limitações para descrever o comporta-mento de uma onda sonora que se propaga de um meio para outro.d) O fenômeno de reflexão ondulatória permite que dois observado-res que se encontram separados por uma muralha possam ouvir a voz do outro.e) As ondas sonoras, quando atingem um obstáculo fixo, são refleti-das em fase com as ondas incidentes.

(PUC/GO-2015.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: CNo segmento do Texto 1 “e todas as maldições ressoaram tremen-das” é feita uma menção figurada ao fenômeno físico da ressonân-cia. Um exemplo de ressonância pode ser observado em um tubo sonoro que amplifica um som em uma frequência específica. Supo-nha um tubo com um êmbolo que, ao se mover, modifica a profundi-dade H da cavidade do tubo, como mostra a figura a seguir.

H

Um diapasão de 500 Hz é posto para vibrar próximo à boca do tubo, fazendo que ele amplifique o som produzido, devido à ressonância. Considerando-se que a menor profundidade H em que ocorre a am-plificação do som (ressonância) seja igual a 17 cm, e que as demais condições permaneçam inalteradas, podemos afirmar que:

I - O comprimento de onda será igual 34 cm.II - O segundo harmônico ocorrerá quando a profundidade H for igual a 51 cm.III - A velocidade do som nas condições locais será igual a 340 m/s.IV - Se a profundidade máxima da cavidade do tubo for de 80 cm, então será possível observar um terceiro harmônico nesse tubo.

Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos:a) I e II.b) I, e IV.*c) II e III.d) III e IV.

OBS.: Onde está escrito harmônico nos itens a serem analisados melhor trocar por: reforço na intensidade do som ou amplificação.

VESTIBULARES 2015.2

(PUC/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: DComparando as características ondulatórias da radiação ultravioleta e das micro-ondas, é correto afirmar quea) ambas possuem a mesma frequência.b) as micro-ondas não podem ser polarizadas.c) apenas a radiação ultravioleta pode ser difratada.*d) ambas se propagam no vácuo com velocidades de mesmo mó-dulo.e) apenas as micro-ondas transportam quantidade de movimento linear.

(CESUPA-2015.2) - ALTERNATIVA: ASonares marinhos e radares de trânsito são equipamentos que aplicam conceitos ondulatórios em seus funcionamentos. No sonar marinho, ondas ___________ são emitidas em direção ao fundo do oceano e, após serem ______________, são captadas pelo apa-relho, que mapeia a profundidade do relevo marinho com base no tempo de ida e volta do sinal, conhecendo-se a velocidade da onda na água. Já o radar emite ondas ________________ na direção de um veículo se deslocando, por exemplo. Como a frequência do sinal é constante, a onda, ao refletir no veículo em movimento, chega com uma frequência diferente no aparelho, resultado do efeito ___________. Assim, com base na diferença de frequência, é possível determinar a velocidade do veículo.Analise o texto e encontre a alternativa que completa corretamente as frases:*a) sonoras – refletidas – eletromagnéticas - dopplerb) eletromagnéticas – refletidas – sonoras - huygensc) sonoras – refratadas – eletromagnéticas - dopplerd) eletromagnéticas – refletidas – sonoras - doppler


(ACAFE/SC-2015.2) - ALTERNATIVA: D“Estudos já provaram que os cegos podem usar os sons e ecos para ajudar na locomoção. Mas pesquisas recentes mostraram que essa habilidade, conhecida como ecolocalização, pode ser estimulada in-clusive em pessoas que não tem deficiência visual para identificar objetos graças à reverberação sonora”.Fonte: RFID Journal Brasil. Disponível em: http://www.portugues.rfi.fr/ge-ral/20150107-saiba-como-cegosusam- eco-para-se-locomover Acesso em: 29 de maio de 2015.

A informação acima aborda do uso da reflexão do som para ajudar na ecolocalização. A reflexão do som mais conhecida é o eco, po-rém, temos a reverberação e o reforço.Considere os conhecimentos de acústica para assinalar a alternativa correta que completa as lacunas a seguir.

A reflexão do som não pode acontecer ______, pois o som é uma onda __________ e a reflexão chamada _________ ocorre quando a diferença do tempo entre o som emitido e refletido, percebido por uma pessoa, é superior a 0,1 s.

a) na água / mecânica / reverberaçãob) no vácuo / eletromagnética / reverberaçãoc) na água / eletromagnética/ eco*d) no vácuo / mecânica / eco

(PUC/PR-2015.2) - ALTERNATIVA: CUma onda se propaga em um meio A e incide na superfície de se-paração com o meio B. A figura a seguir mostra isso e representa as frentes de onda, os ângulos formados com a reta normal, o raio incidente, refletido e refratado.

Ondaincidente

λ1

θ1 θ2

λ2

λ3θ3

Meio A

Meio B

Sabendo que θ1 > θ3, analise as afirmações a seguir:

I. O meio B é mais refringente que o meio A.II. O comprimento de onda λ1 é menor que o λ2.III. É possível fazer a onda representada sofrer reflexão total se pro-pagando no meio A e incidindo na superfície de separação no meio B.IV. Não se pode afirmar que θ1 = θ2.V. A velocidade de propagação no meio B é menor que a velocidade de propagação no meio A.

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

(UNITAU/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EO arco-íris é um dos belos fenômenos da natureza cuja explicação é dada a partir do modelo ondulatório da luz. A luz branca, que se propaga no ar, contém todas as frequências do espectro visível se propagando a uma mesma velocidade. Quando essa luz interage com gotículas de água em suspensão na atmosfera, ocorre a forma-ção do arco-íris.Sobre esse fenômeno, é totalmente CORRETO afirmar quea) a separação das ondas luminosas com diferentes frequências se deve à variação das frequências dessas ondas nas gotículas de água.b) a separação das ondas luminosas com diferentes frequências se deve à variação de temperatura nas gotículas de água.c) a separação das ondas luminosas com diferentes frequências se deve à forma das gotículas de água.d) a separação das ondas luminosas com diferentes frequências se deve à presença de impurezas nas gotículas de água.*e) a separação das ondas luminosas com diferentes frequências se deve à variação de velocidade dessas ondas nas gotículas de água.

(UECE-2015.2) - ALTERNATIVA: BConsidere duas lâminas planas: uma lâmina L1, semitransparente e que exposta à luz do sol produz uma sombra verde, com compri-mento de onda λVERDE; e outra lâmina L2 opaca, que ao ser ilumi-nada pelo sol parece verde a um observador. É correto afirmar que as ondas do espectro eletromagnético visível com comprimento de onda λVERDE são mais intensamentea) refletidas por L1 e por L2.*b) transmitidas por L1 e refletidas por L2.c) transmitidas por L1 e por L2.d) refletidas por L1 e transmitidas por L2.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)Com relação aos conceitos físicos associados à ondulatória, assina-le o que for correto.01) Sempre que uma onda passa de um meio de propagação para outro, parte de sua energia é refletida e parte é refratada.02) A velocidade de propagação de uma onda mecânica em um meio qualquer independe das propriedades físicas do meio.04) A energia com que uma onda sonora atravessa determinada re-gião é denominada intensidade sonora e, para uma potência cons-tante, é dada pela razão entre a potência da onda e a frequência de oscilação dessa onda.08) Devido ao princípio da superposição, as amplitudes das ondas mecânicas longitudinais podem ser somadas algebricamente, carac-terizando o fenômeno da interferência.16) Segundo o princípio de Huygens, cada ponto de uma frente de onda pode ser considerado como uma nova fonte de ondas secun-dárias que se propagam em todas as direções.

(UNICEUB/DF-2015.2) - ALTERNATIVA: BPor ocasião de um terremoto, quando a sobreposição de várias frequências de ondas no terreno é próxima à frequência natural do edifício, dizemos que estão em ressonância. Isso tende a amplificar o movimento do edifício, aumentando a possibilidade de prejuízos. Por exemplo, na Cidade do México, em 19 de setembro de 1985, um tremor destruiu majoritariamente edifícios de 20 andares, pois eles possuíam um período natural de aproximadamente 2 segundos. Edi-fícios de dimensões diferentes, mesmo próximos aos de 20 andares danificados, não sofreram tantos danos. Para explicar tal fato, existe uma fórmula empírica que fornece uma estimativa do período de os-cilação própria de um edifício com H metros de altura e L metros delargura da base (supondo-a quadrada):

T0 = 0,09×H

√ L (segundos)

(Adaptado de: http://mceer.buffalo.edu/infoservice/ reference_services/EQaffectBuilding.asp)

Supondo que um edifício de 26 andares, tendo cada andar 3 m de altura e área de base quadrada igual a 144m2, ficou praticamente destruído devido a um abalo sísmico, podemos dizer que a frequên-cia natural do edifício éa) 0,05 Hz*b) 0,49 Hzc) 0,59 Hzd) 1,71 Hze) 2,03 Hz

Dados: onde for necessário, considere√2 = 1,41√3 = 1,73√5 = 2,23

(SENAC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: DAlguns tenores conseguem romper taças de cristal emitindo um som de alta frequência.Essa ruptura é causada por um fenômeno ondulatório chamado:a) reflexão.b) refração.c) interferência.*d) ressonância.e) polarização


(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08)Considere uma corda esticada, com ambas as extremidades presas em duas paredes opostas. Considere, ainda, que essa corda consti-tui um sistema composto por duas cordas distintas, A e B, de mesmo tamanho e de densidades lineares µA < µB, unidas por uma de suas extremidades. Na corda esticada é gerado um pulso P que atraves-sa a região de junção entre A e B. Com base nessas informações, assinale o que for correto.01) Se P atravessa a região de junção propagando-se de A para B, o pulso refratado não sofre inversão de fase, enquanto o refletido, sim.02) Se P atravessa a região de junção propagando-se de B para A, os pulsos refratado e refletido não sofrem inversão de fase.04) Se P atravessa a região de junção propagando-se de A para B, a energia associada ao pulso refletido é maior que aquela associada ao pulso refratado.08) A velocidade do pulso, quando ele atravessa a corda propagan-do-se de A para B, é maior em A que em B.16) Em relação à inversão de fase, se P atravessa a região de jun-ção propagando-se de B para A, a refração que ocorre na região de junção é similar à reflexão observada na parede, ou seja, onde a extremidade da corda (corda A) está fixada.


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAinterferência de ondas

(IME/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm varal de roupas é constituído por um fio de comprimento 10,0 m e massa 2,5 kg, suspenso nas extremidades por duas hastes unifor-mes de 200 N de peso, com articulação nas bases, inclinadas de 45° em relação às bases e de iguais comprimentos.

Um vento forte faz com que o fio vibre com pequena amplitude em seu quinto harmônico, sem alterar a posição das hastes. A frequên-cia, em Hz, neste fio éObservação: • a vibração no fio não provoca vibração nas hastes.

a) 3 d) 20*b) 5 e) 80c) 10

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: BO experimento de Thomas Young foi decisivo na história da física, pois colocou em evidência o caráter ondulatório da luz. O experi-mento mostrava, de maneira clara, o fenômeno da interferência, que é tipicamente ondulatório.Sobre esse fenômeno, é correto afirmar que a interferênciaa) construtiva acontece quando as ondas oscilam com frequências diferentes.*b) construtiva acontece quando as fases de duas ondas que se superpõem são as mesmas.c) destrutiva acontece quando as fases de duas ondas que se super-põem são as mesmas.d) destrutiva acontece quando não há a superposição de duas on-das que oscilam com a mesma frequência.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)A maior parte das informações que obtemos da vizinhança chega até nós na forma de algum tipo de onda. Sobre o fenômeno ondula-tório, assinale o que for correto.01) A velocidade de propagação de uma onda se relaciona com a sua frequência e a distância entre duas cristas da onda.02) As ondas das cordas tensionadas dos instrumentos musicais ou nas superfícies dos líquidos são classificadas como ondas transver-sais.04) Quando a crista de uma onda se superpõe à crista de uma outra ocorre uma interferência construtiva. Seus efeitos individuais se so-mam e produzem uma onda resultante com amplitude maior.08) O comprimento de uma onda transversal é a distância sucessiva entre uma rarefação e uma compressão do meio.16) A interferência é uma característica de todo movimento ondula-tório, seja de ondas se propagando nos líquidos, ondas sonoras ou ondas luminosas.

(ACAFE/SC-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm professor de Física, querendo ensinar ondas estacionárias aos seus alunos, construiu um experimento com duas cordas, como mostra a figura. Pressionou a corda 1 a 80 cm do ponto fixo e, tocan-do na corda, criou o primeiro harmônico de uma onda estacionária.

Sabendo que a frequência conseguida na corda 1 é 440 hz, e que a velocidade da onda na corda 2 é o dobro da velocidade da onda na corda 1, determine a posição que alguém deverá pressionar a corda 2 para conseguir o primeiro harmônico de uma onda estacionária com o dobro da frequência conseguida na corda 1.A alternativa correta é:a) C.b) A.*c) B.d) D.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CDuas fontes sonoras F1 e F2 oscilam sem diferença de fase, produ-zindo ondas iguais que se superpõem, no ponto P, como mostra a figura abaixo.

d

F1

F2

P

A diferença de caminho entre as duas ondas é “d”. Sabendo-se que o comprimento de onda das duas ondas é λ, para qual dos valores de “d” ocorre um máximo de intensidade (interferência construtiva) no ponto P?a) 0,25λb) 0,5λ*c) λd) 1,5λ

(IFNORTE/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BOs estudantes Thomas e Christian analisam o experimento seguinte. Duas fontes sonoras, F1 e F2, alimentadas por um mesmo gerador de audiofrequência, emitem sinais sonoros de frequência igual a f, conforme o esquema ilustrado na figura abaixo. Quando um micro-fone é movimentado ao longo da trajetória indicada nesse esquema, partindo do ponto A, verifica-se que, em qualquer ponto (x,y) sobre tal trajetória, ele capta sempre um mínimo de interferência do padrão produzido pelas fontes, sendo o primeiro deles detectado no ponto A. A velocidade do som no local é 342 m/s.

(x,y)

y

xAF2F1

4,40 m

5,00 m

Sobre essa situação física, os estudantes elaboraram as afirmações seguintes: • Thomas - A frequência dos sinais sonoros vale 45,0 Hz; • Christian – A trajetória mencionada é um arco de elipse com foco em F2.O julgamento das afirmações feitas por Thomas e Christian está cor-retamente apresentado na alternativa:a) Apenas a afirmação de Christian é verdadeira.*b) Apenas a afirmação de Thomas é verdadeira.c) As afirmações de Thomas e Christian são falsas.d) As afirmações de Thomas e Christian são verdadeiras.


(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma corda de violão vibra de modo que, num dado instante, a onda estacionária tenha duas cristas e três nós. Considere que o compri-mento da corda vibrante seja 60 cm. Nessa situação, é correto afir-mar que o comprimento de onda desta onda estacionária na corda é, em cm,a) 20.*b) 60.c) 180.d) 30.

(UFU/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: AUm feixe de elétrons incide sobre uma superfície, demarcando os lugares onde a atinge. Todavia, há um anteparo com duas aberturas entre a fonte emissora de elétrons e a superfície, conforme repre-senta o esquema a seguir.

Atualmente, sabe-se que a radiação tem um comportamento dual, ou seja, ora se assemelha a partículas, ora a ondas. Considerando que o diâmetro das aberturas é muito menor do que o comprimento de onda radiação incidente, que tipo de resultado será demarcado na superfície, levando em conta o comportamento ondulatório do feixe de elétrons?

*a)

b)

c)

d)

VESTIBULARES 2015.2

(VUNESP/UNIFEV-2015.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA figura mostra o terceiro harmônico de uma onda estacionária que se estabeleceu em uma corda tensionada entre duas extremidades fixas.

(http://virtual.ufc.br. Adaptado.)

Sabe-se que a velocidade de propagação da onda nessa corda é de 2,0 m/s e a frequência de oscilação do terceiro harmônico é 5,0 Hz.a) Calcule a distância entre as duas extremidades fixas, em metros.b) Desenhe a configuração da onda estacionária de frequência ime-diatamente inferior à mostrada na figura (segundo harmônico).

RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2015.2:

a) L = 0,6 m b)


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAacústica (velocidade do som)

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm paredão está a 15 m de distância de um jovem que segura um aparelho de som. O som emitido pelo aparelho propaga-se até o paredão e é refletido voltando ao jovem.Considerando que a velocidade do som no ar é v = 340 m/s e que o tempo de persistência auditiva é 0,10 s, é correto afirmar que o jovem percebe o fenômenoa) da difração do som.*b) da reverberação do som.c) do eco do som.d) do reforço do som.

(PUC/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: DNas regiões sul e nordeste do litoral da Inglaterra, existem constru-ções em concreto em forma de refletores acústicos que foram utili-zadas durante as décadas de 1920 e 1930 para a detecção de ae-ronaves inimigas. O som produzido pelas aeronaves é refletido pelasuperfície parabólica e concentrado no ponto de foco, onde um vigia ou um microfone captava o som. Com o desenvolvimento de aero-naves mais rápidas e de sistemas de radares, os refletores torna-ram-se obsoletos. Suponha que um vigia posicionado no centro de um refletor comece a escutar repentinamente o ruído de um avião inimigo que se aproxima em missão de ataque. O avião voa a uma velocidade constante de 540 km/h numa trajetória reta coincidente com o eixo da superfície parabólica do refletor. Se o som emitido pelo motor do avião demora 30,0 s para chegar ao refletor, a que distância o avião se encontra do refletor no instante em que o vi-gia escuta o som? Considere que a velocidade do som no ar é de 340 m/s.

Fonte: Wikimedia Commons

a) 10,2 km. *d) 5,70 km.b) 4,50 km. e) 6,00 km.c) 14,7 km.

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Quando fogos de artifício explodem, ondas de luz e som são gera-das. Uma investigação é realizada para estudar os diferentes tipos de ondas. Três câmeras que gravam áudio e vídeo são dispostas em locais estratégicos e seguros com vista para os fogos de artifício. A câmera 1 é colocada em campo aberto. A câmera 2 é colocada em um reservatório em vácuo de vidro transparente. A câmera 3 é colo-cada atrás de placas polarizadoras, de vidro, que bloqueiam ondas eletromagnéticas. Assinale o que for correto.01) A câmera 1 captará as ondas de som e de luz.02) A câmera 2 captará apenas as ondas de som.04) A câmera 3 captará apenas as ondas de som.08) Supondo que as câmeras gravem som e vídeo, as ondas sono-ras serão sempre gravadas antes da gravação das imagens.16) As ondas de luz não são transmitidas pelo vácuo.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08)A maioria dos sons são ondas produzidas por vibrações de objetos materiais. Sobre o som, assinale o que for correto.01) Na propagação de uma onda sonora não existe perda de sua energia. Como resultado, a propagação de uma onda de alta fre-quência é mais rápida do que uma de baixa frequência.02) As ondas sonoras apresentam propriedades comuns a todas as ondas, ou seja, refração, reflexão, polarização e dispersão, não apresentando porém, o efeito Döppler.04) Uma das propriedades das ondas sonoras é a reflexão. Para estas, vale que o ângulo de incidência sobre uma superfície é igual ao ângulo de reflexão.08) Acima do limite superior da audição humana, as ondas sonoras são conhecidas somo ondas de ultrassom, usadas na medicina para “enxergar” o interior do corpo humano sem o uso de raio X.16) O eco, fenômeno provocado pela reflexão do som, independe da distância ou posição do emissor da onda sonora em relação à superfície refletora.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)As diversas técnicas de ultrassonografia são utilizadas em diferen-tes áreas clínicas, como a obstetrícia e ginecologia para detectar gravidez, acompanhar o desenvolvimento do bebê e, inclusive, diag-nosticar possíveis anomalias. Um pequeno transdutor (sonda) emite ondas sonoras e age como receptor para sinais. Ultrassom ou ul-trassonografia é uma técnica de geração de imagens que usa ondas sonoras de frequência (1 a 5 MHz) e seus ecos. O equipamento calcula a distância entre a sonda e o tecido ou órgão (os limites) utilizando a velocidade do som no tecido (1500 m/s) e o tempo de retorno de cada eco, geralmente, da ordem de milionésimos de se-gundo. Sobre os fenômenos físicos envolvidos no funcionamento do ultrassom, assinale o que for correto.01) Para que o equipamento funcione, é necessário que seja cali-brado, obedecendo a seguinte condição para uma onda mecânica: vsólidos > vlíquidos > vgases.02) A formação da imagem no equipamento de ultrassom ocorre so-mente devido ao fenômeno da refração das ondas.04) No ultrassom atua uma onda de natureza transversal.08) O transdutor abdominal do ultrassom consegue detectar um em-brião a partir de 1,5 mm de comprimento.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BA reflexão é um dos fenômenos que pode ser observado nos movi-mentos ondulatórios.No caso do som, quando as ondas sonoras se refletem em obstá-culos, sob determinadas circunstâncias, os efeitos provocados são chamados dea) eco ou ressonância.*b) reverberação ou eco.c) difração ou reverberação.d) batimento ou eco.

(UERJ-2015.1) - RESPOSTA: ∆t = 0,4 sPara localizar obstáculos totalmente submersos, determinados na-vios estão equipados com sonares, cujas ondas se propagam na água do mar. Ao atingirem um obstáculo, essas ondas retornam ao sonar, possibilitando assim a realização de cálculos que permitem a localização, por exemplo, de um submarino.

Adaptado de naval.com.br.

Admita uma operação dessa natureza sob as seguintes condições: • temperatura constante da água do mar; • velocidade da onda sonora na água igual a 1450 m/s; • distância do sonar ao obstáculo igual a 290 m.Determine o tempo, em segundos, decorrido entre o instante da emissão da onda pelo sonar e o de seu retorno após colidir com o submarino.


(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: DOs raios são fenômenos que ocorrem com frequência, especialmen-te durante as fortes chuvas. Percebemos a luminosidade produzida por eles antes de ouvirmos o barulho (trovão). Sobre o intervalo de tempo entre a percepção do clarão e a audição do trovão, é total-mente CORRETO afirmar quea) o intervalo de tempo é meramente psicológico, pois o clarão e o estrondo chegam até as pessoas simultaneamente.b) o intervalo de tempo deve-se ao fato de que o som se propaga no ar mais rapidamente do que a luz.c) o intervalo de tempo deve-se ao fato de que a temperatura de propagação do som é menor do que a da luz.*d) o intervalo de tempo deve-se ao fato de que a luz se propaga no ar mais rapidamente do que o som.e) o intervalo de tempo deve-se ao fato de que a pressão de propa-gação do som é menor do que a da luz.

(UCS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BDirigido pelo cineasta inglês Alfred Hitchcock, o filme Janela Indis-creta (Rear Window) conta a história de um fotógrafo que quebra a perna e precisa ficar de repouso, sem poder sair de casa. Então, ele, com uma câmera com lente teleobjetiva, da janela do seu quarto, observa o que acontece nas casas da vizinhança e, a partir disso, crê ter indícios de que um crime ocorreu. Considere um observador em condições físicas semelhantes às do personagem do filme, mas contando com uma luneta terrestre e com um sistema de captação de som que lhe permita identificar sons produzidos a quilômetros de distância. Suponha que ele tenha tido sua atenção despertada para um crime envolvendo o disparo de um revólver que ocorreu a 3 km de sua janela. Nessas condições, é correto dizer que o observadora) ouviu o som do disparo antes de ver o gatilho sendo puxado.*b) viu o gatilho sendo puxado antes de ouvir o som da arma.c) ouviu o som do disparo ao mesmo tempo em que viu o gatilho sendo puxado.d) viu e ouviu uma mistura das duas informações, pois em distâncias superiores a 1 km da fonte, ondas sonoras e luminosas interferem entre si.e) ouviu o tiro, mas não viu o gatilho sendo puxado, porque uma luneta terrestre é feita de lentes objetivas divergentes que só permi-tem observar distâncias astronômicas.

(IF/ES-2015.1) - ALTERNATIVA: CA luz e o som se propagam muito rapidamente, sendo que o som se propaga no ar a aproximadamente 340 m/s e a luz a 300 000 km/s. É possível determinar se uma tempestade está se aproximando ou se afastando e estimar sua velocidade contando os segundos entre o tempo em que se vê um clarão de um relâmpago e se ouve seu estrondo. Nesse sentido, um amigo (que vou chamar de Kim) disse que contou 4 segundos entre o instante que viu o clarão de um re-lâmpago e o instante em que ouviu seu som. Kim também disse que depois de um minuto, refez a observação e contou 6 segundos entre o instante em que viu o clarão de outro relâmpago e o instante em que ouviu seu som. A partir da experiência de Kim, determine qual a velocidade da tempestade e informe se ela está se afastando ou se aproximando de Kim.a) 9 m/s se afastando.b) 10 m/s se aproximando.*c) 11 m/s se afastando.d) 12 m/s se aproximando.e) 13 m/s se afastando.OBS.: A resposta oficial é alternativa E.

(PUC/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DPara se determinar a profundidade de um poço de petróleo, um engenheiro utiliza um equipamento que emite ondas sonoras com frequência de 440 Hz com um comprimento de onda de 75 cm. As ondas são emitidas a partir da abertura do poço e o eco, devido à reflexão das ondas, é ouvido após seis segundos. A profundidade do poço é aproximadamente de:a) 1 800mb) 2 700mc) 450m*d) 1 000m


VESTIBULARES 2015.2

(ACAFE/SC-2015.2) - ALTERNATIVA: D“Estudos já provaram que os cegos podem usar os sons e ecos para ajudar na locomoção. Mas pesquisas recentes mostraram que essa habilidade, conhecida como ecolocalização, pode ser estimulada in-clusive em pessoas que não tem deficiência visual para identificar objetos graças à reverberação sonora”.Fonte: RFID Journal Brasil. Disponível em: http://www.portugues.rfi.fr/ge-ral/20150107-saiba-como-cegosusam- eco-para-se-locomover Acesso em: 29 de maio de 2015.

A informação acima aborda do uso da reflexão do som para ajudar na ecolocalização. A reflexão do som mais conhecida é o eco, po-rém, temos a reverberação e o reforço.Considere os conhecimentos de acústica para assinalar a alternativa correta que completa as lacunas a seguir.

A reflexão do som não pode acontecer ______, pois o som é uma onda __________ e a reflexão chamada _________ ocorre quando a diferença do tempo entre o som emitido e refletido, percebido por uma pessoa, é superior a 0,1 s.

a) na água / mecânica / reverberaçãob) no vácuo / eletromagnética / reverberaçãoc) na água / eletromagnética/ eco*d) no vácuo / mecânica / eco

(UNESP-2015.2) - RESPOSTA: mín ≅ 5,7 mm e D = 34 mEm ambientes sem claridade, os morcegos utilizam a ecolocaliza-ção para caçar insetos ou localizar obstáculos. Eles emitem ondas de ultrassom que, ao atingirem um objeto, são refletidas de volta e permitem estimar as dimensões desse objeto e a que distância se encontra. Um morcego pode detectar corpos muito pequenos, cujo tamanho seja próximo ao do comprimento de onda do ultrassom emitido.

(http://oreinodosbichos.blogspot.com.br. Adaptado.)

Suponha que um morcego, parado na entrada de uma caverna, emi-ta ondas de ultrassom na frequência de 60 kHz, que se propagam para o interior desse ambiente com velocidade de 340 m/s. Estime o comprimento, em mm, do menor inseto que esse morcego pode detectar e, em seguida, calcule o comprimento dessa caverna, em metros, sabendo que as ondas refletidas na parede do fundo do sa-lão da caverna são detectadas pelo morcego 0,2 s depois de sua emissão.


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAacústica (qualidades fisiológicas)

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: AQuando adolescente, as nossas tardes, após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o dicionário de acordes de Almir Che-diak e desafiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta, ele possui o ouvido absoluto.O ouvido absoluto é uma característica perceptual de poucos indiví-duos capazes de identificar notas isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar relacioná-las com outras notas de uma melo-dia.

LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br.

Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado).

No contexto apresentado, a propriedade física das ondas que permi-te essa distinção entre as notas é a*a) frequência.b) intensidade.c) forma da onda.d) amplitude da onda.e) velocidade de propagação.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: BO gráfico representa a sensibilidade do sistema auditivo humano, que é capaz de perceber ondas sonoras com frequências entre 20 Hz e 20000 Hz, mas não com a mesma intensidade. No eixo das abscissas, estão representadas as frequências das ondas e, no das ordenadas, seu nível de intensidade.

(www.cochlea.eu. Adaptado.)

O ser humano percebe como sons as ondas que se localizam na região amarela do gráfico. As que se localizam acima da linha ver-melha causam dor e as que se localizam abaixo da linha verde não são audíveis.Se uma onda sonora de frequência 0,1 kHz e nível de intensidade 10 dB chega ao sistema auditivo de uma pessoa, elaa) sente dor.*b) não percebe o som.c) percebe um som grave e de pequena intensidade.d) percebe um som agudo e de pequena intensidade.e) percebe um som agudo e de grande intensidade.

(ACAFE/SC-2015.1) - ALTERNATIVA: CO ouvido humano é o responsável pelo nosso sentido auditivo. Ele distingue no som três qualidades que são: altura, intensidade e tim-bre. A altura é a qualidade que permite ao mesmo diferenciar sons graves de sons agudos, dependendo somente da frequência do som.Considerando os conhecimentos sobre ondas sonoras e o exposto acima, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.

Podemos afirmar que o som será mais _______ quanto ________ for sua frequência.

a) grave - maiorb) agudo - menor*c) agudo - maiord) intenso - maior

(PUC/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BNossos sentidos percebem de forma distinta características das on-das sonoras, como frequência, timbre e amplitude. Observações em laboratório, com auxílio de um gerador de áudio, permitem verificar o comportamento dessas características em tela de vídeo e con-frontá-las com nossa percepção. Após atenta observação, é correto concluir que as características que determinam a altura do som e a sua intensidade são, respectivamente,a) frequência e timbre.*b) frequência e amplitude.c) amplitude e frequência.d) amplitude e timbre.e) timbre e amplitude.

(IF/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BO som é a propagação de uma onda mecânica longitudinal que se propaga apenas em meios materiais. O som possui qualidades di-versas que o ouvido humano normal é capaz de distinguir. Associe corretamente as qualidades fisiológicas do som apresentadas na coluna da esquerda com as situações apresentadas na coluna da direita.

Qualidades fisiológicas Situações

(1) Intensidade ( ) Abaixar o volume do rádio ou da televisão.

(2) Timbre ( ) Distinguir uma voz aguda de mu-lher de uma voz grave de homem.

(3) Frequência( ) Distinguir sons de mesma altura e intensidade produzidos por vozes de pessoas diferentes.

( ) Distinguir a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta.

( ) Distinguir as notas musicais emiti-das por um violão.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, éa) 1 – 2 – 3 – 3 – 2 d) 3 – 2 – 1 – 1 – 2*b) 1 – 3 – 2 – 2 – 3 e) 3 – 2 – 2 – 1 – 1c) 2 – 3 – 2 – 2 – 1

(UTFPR-2015.1) - ALTERNATIVA: ESobre ondas sonoras, considere as seguintes informações:I) Decibel (dB) é a unidade usada para medir a característica do som que é a sua altura.II) A frequência da onda ultrassônica é mais elevada do que a da onda sonora.III) Eco e reverberação são fenômenos relacionados à reflexão da onda sonora.Está correto apenas o que se afirma em:a) I. d) I e III.b) II. *e) II e III.c) III.

UFSM/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CDois engenheiros chegam à entrada de uma mina de extração de sal que se encontra em grande atividade. Um deles está portando um decibelímetro e verifica que a intensidade sonora é de 115 decibéis. Considerando as qualidades fisiológicas do som, qual é a definição de intensidade sonora?a) Velocidade da onda por unidade de área.b) Frequência da onda por unidade de tempo.*c) Potência por unidade de área da frente de onda.d) Amplitude por unidade de área da frente de onda.e) Energia por unidade de tempo.


(UNICAMP/SP-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO primeiro trecho do monotrilho de São Paulo, entre as estações Vila Prudente e Oratório, foi inaugurado em agosto de 2014. Uma das vantagens do trem utilizado em São Paulo é que cada carro é feito de ligas de alumínio, mais leve que o aço, o que, ao lado de um mo-tor mais eficiente, permite ao trem atingir uma velocidade de oitentaquilômetros por hora.a) A densidade do aço é daço = 7,9 g/cm3 e a do alumínio é dAl = 2,7 g/cm3. Obtenha a razão τaço /τAl entre os trabalhos realiza-dos pelas forças resultantes que aceleram dois trens de dimensões idênticas, um feito de aço e outro feito de alumínio, com a mesma aceleração constante de módulo a, por uma mesma distância .b) Outra vantagem do monotrilho de São Paulo em relação a outros tipos de transporte urbano é o menor nível de ruído que ele produz. Considere que o trem emite ondas esféricas como uma fonte pontu-al. Se a potência sonora emitida pelo trem é igual a P = 1,2 mW, qual é o nível sonoro S em dB, a uma distância R = 10 m do trem? O nível sonoro S em dB é dado pela expressão S = 10log(I/ I0), em que I é a intensidade da onda sonora e I0 = 10−12 W/m2 é a intensidade de referência padrão correspondente ao limiar da audição do ouvido humano. Considere π = 3.

RESPOSTA UNICAMP/SP-2015.1:a) τaço /τAl = 2,926 b) S = 60 dB

(IFSUL/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: BA altura de um som é uma característica relacionada à frequência da onda sonora. Quanto maior a frequência, maior a altura e mais agudo é o som. Quanto menor a frequência, menor a altura e mais grave é o som. O ouvido humano só é capaz de detectar uma es-treita faixa de frequências sonoras compreendida, em média, entre 20 Hz e 20 000 Hz. Sendo a velocidade de propagação do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda correspondente ao som mais grave que o ouvido humano pode ouvir mede:.a) 1,7 cm*b) 17 mc) 6800 md) 68 cm

VESTIBULARES 2015.2

(SENAI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EObserve os gráficos a seguir, que são registros de ondas sonoras emitidas por um piano.

Sobre os gráficos, foram feitas as seguintes afirmações:

I. O som registrado no gráfico 1 é mais grave do que o som registra-do no gráfico 2.II. O som registrado no gráfico 3 apresenta maior volume do que o som registrado no gráfico 2.III. O som registrado no gráfico 1 é mais agudo do que o som regis-trado no gráfico 3.IV. O som registrado no gráfico 3 apresenta maior volume do que o som registrado no gráfico 1.V. O som registrado no gráfico 1 apresenta menor volume do que o som registrado no gráfico 2.

Sabendo-se que A é a amplitude e que λ é o comprimento de onda da onda sonora, estão corretas apenas as afirmaçõesa) I e IV. d) III e II.b) I e V. *e) III e V.c) II e IV.


(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: BUma pessoa está em uma biblioteca estudando. Embora a biblioteca esteja cheia de gente, o silêncio é total. Porém, a barriga da pessoa começa a roncar alto o que a deixa constrangida. Como possui no-ções de física das ondas, a pessoa, em sua penúria, desejou, como nunca, naquele momentoa) possuir uma camiseta de alumínio, pois sendo o som uma onda eletromagnética ele é barrado por metais.*b) que as ondas sonoras provenientes do seu estômago possuís-sem intensidade desprezível para os ouvidos.c) que houvesse um poderoso ímã na frente de sua barriga, pois esse seria capaz de atrair as ondas sonoras.d) que o ar na biblioteca estivessem com 100% de umidade, uma vez que as ondas de som não se propagam na água.e) possuir na frente do estômago uma lente divergente, já que a prin-cipal característica dela é transformar ondas sonoras em calor.

(FATEC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA B (RESOLUÇÃO AO LADO)Considere o texto, o gráfico e a tabela para responder à questão de número 08.O barulho, no ambiente de trabalho, pode ser muito prejudicial, pois a exposição diária e contínua a ruídos com intensidade superior a 85 dB (decibéis) pode levar a danos permanentes nas células sen-soriais da orelha, causando desde perda parcial até perda total da audição. Por esse motivo, nesses locais, o trabalhador deve sempre utilizar o equipamento de proteção individual.Em um exame médico periódico, foi realizado um teste de audiome-tria de via aérea para verificar a acuidade auditiva de um trabalha-dor. Nesse tipo de teste, o paciente fica em uma cabine acústica, hermeticamente isolada, usando um fone de ouvido em suas orelhas e um botão acionador em sua mão. O médico executa, então, sons com diferentes frequências e em níveis crescentes de intensidade sonora. Toda vez que o paciente consegue perceber o som, ele acio-na o botão, e esse acionamento registra em um audiograma o nível mínimo de intensidade sonora que ele consegue escutar em cada uma das frequências testadas.O resultado do teste realizado por esse trabalhador está apresenta-do no audiograma a seguir, juntamente com a tabela de referência de perda auditiva de Lloyd e Kaplan, utilizada para fazer o diagnós-tico.

QUESTÃO 8Com base nas informações apresentadas no audiograma (gráfico) e na tabela de referência, é correto afirmar quea) o nível de intensidade sonora é medido pelo logaritmo da razão da frequência incidente pela frequência padrão.b) a orelha esquerda apresenta perda auditiva profunda a sons de 1 000 Hz.c) as duas orelhas apresentam perdas auditivas profundas em 4 000 Hz.*d) a orelha direita apresenta perda auditiva severa a frequências de 2 kHz.e) entre 125 Hz e 1 000 Hz, as duas orelhas apresentam perdas auditivas.

(RESOLUÇÃO FATEC/SP-2015.2:a) INCORRETA. O nível de intensidade sonora, em dB, é pela equa-ção que é a Lei de Weber-Fechner: ∆S = 10.log(I/I0) , onde é a inten-sidade do som e I0 é a intensidade sonora de referência.b) INCORRETA. Para f = 1 000 Hz a orelha esquerda apresenta so-noridade menor que 10 dB, portanto, com audição normal.c) INCORRETA. Para f = 4 000 Hz a orelha esquerda apresenta so-noridade de 40 dB com grau leve de perda auditiva e a orelha direita sonoridade de 70 dB com grau moderadamente severo de perda auditiva.d) CORRETA. Para f = 2 KHz = 2 000 Hz a orelha direita apresenta sonoridade de 80 dB com grau severo de perda auditiva.e) INCORRETA. Entre 125 Hz e 1 000 Hz a sonoridade está na faixa de audição normal.

(UEPG/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)Sobre as ondas sonoras, assinale o que for correto.01) Som é o efeito produzido por ondas mecânicas longitudinais ca-pazes de impressionar o ouvido humano.02) Decibel é a medida da altura sonora.04) O eco é a reverberação de uma onda sonora.08) Altura é a qualidade que permite distinguir um som agudo de um som grave.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Assinale o que for correto.01) O nível de intensidade sonora, dado em decibéis (dB), é a inten-sidade sonora média percebida ou detectada pelo sistema auditivo humano.02) O martelo, a bigorna e o estribo são pequenos ossos encontra-dos na orelha média humana.04) A intensidade média com que uma onda mecânica tridimensional atravessa uma superfície ΔS perpendicular à direção de propagação da onda é dada por Im = ∆E/(∆t.∆S), sendo ∆E a energia transpor-tada pela onda no intervalo de tempo ∆t.08) Nos seres humanos, os principais componentes da orelha inter-na são a cóclea, responsável pela audição; o sáculo, o utrículo e os canais semicirculares, responsáveis pelo equilíbrio.16) Para a fisiologia humana, a frequência sonora, cujo valor de-pende da velocidade de propagação do som no meio, é identificada como o volume do som: quanto menor a frequência, menor o volume e mais agudo o som.


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAfontes sonoras (cordas e tubos)

CORDAS SONORAS

(EBMSP/BA-2015.1) - ALTERNATIVA: BConsiderando-se uma corda de violão, fixada em suas extremida-des, – de formato cilíndrico, com o diâmetro da seção transversal D, de densidade µ e comprimento L – colocada em vibração com força tensora de intensidade F, é correto afirmar:a) As ondas estacionárias são produzidas na corda quando as vi-brações produzidas exibirem números múltiplos de λ nessa corda, sendo λ o comprimento de onda.*b) A frequência, f, do som fundamental emitido é calculada pela

equação f = DL1

µπF√ .

c) A velocidade de propagação das ondas na corda é diretamente proporcional à intensidade da força tensora.d) A onda sonora produzida por essa corda, que vibra no modo fun-damental, tem frequência igual a v/L, sendo v a velocidade de pro-pagação do som.e) O comprimento de onda das ondas produzidas na corda é igual ao comprimento de onda do som emitido que se propaga no meio gasoso.

VESTIBULARES 2015.2

(VUNESP/UNIFEV-2015.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA figura mostra o terceiro harmônico de uma onda estacionária que se estabeleceu em uma corda tensionada entre duas extremidades fixas.

(http://virtual.ufc.br. Adaptado.)

Sabe-se que a velocidade de propagação da onda nessa corda é de 2,0 m/s e a frequência de oscilação do terceiro harmônico é 5,0 Hz.a) Calcule a distância entre as duas extremidades fixas, em metros.b) Desenhe a configuração da onda estacionária de frequência ime-diatamente inferior à mostrada na figura (segundo harmônico).

RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2015.2:

a) L = 0,6 m b)

(UNIMONTES/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: BUma corda de violão de comprimento L = 0,75 m possui frequência fundamental de 440 Hz, oscilado no modo fundamental (veja figura abaixo).

L = 0,75 mConfiguração do modo fundamental

Para produzir outras frequências, o comprimento efetivo da corda éencurtado, pressionando-a em um ponto entre os extremos em que está fixada. O novo comprimento necessário para produzir-se uma frequência fundamental de 660 Hz, em metros, é:a) 0,65. *b) 0,50. c) 0,60. d) 0,55.

CORDAS SONORAS

TUBOS SONOROS

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)Em um laboratório, situado ao nível do mar, um cientista faz vibrar um diapasão de frequência de 660 Hz junto à boca de uma proveta totalmente preenchida com água. Por meio de um dispositivo espe-cial, ele faz o nível de água na proveta variar e observa que, para alguns níveis de água específicos no interior da proveta, ou seja, para algumas distâncias (H) específicas da superfície da água até a extremidade superior (a boca) da proveta, o som proveniente da pro-veta é fortemente reforçado. Considerando que o primeiro reforço é observado para H = 12,5 cm, assinale o que for correto.01) Quando ocorre o reforço sonoro, há a formação de ondas esta-cionárias no interior da proveta, que são ondas resultantes da res-sonância da proveta com a frequência da fonte sonora, ou seja, com as ondas provenientes do diapasão.02) As frequências de ressonância no interior da proveta são dadas

por fn = nv4H

,sendo v a velocidade do som no ar no interior da prove-

ta e n um número inteiro, ímpar, positivo e diferente de zero.04) Quando H = 12,5 cm e a velocidade do som no interior da prove-ta é de 330 m/s, há a formação de um nodo na superfície da água e de um antinodo na extremidade superior da proveta.08) Quando H = 0,625 m, a proveta ressona no sexto harmônico do diapasão, e há a formação de quatro nodos no interior da proveta.16) Quando a proveta ressona no sétimo harmônico do diapasão, o comprimento de onda das ondas estacionárias em seu interior é de 0,5 m, e há a formação de 5 antinodos no interior da proveta.

TUBOS SONOROS

(UDESC-2015.2) - ALTERNATIVA: ADois tubos sonoros de mesmo comprimento se diferem pela seguin-te característica: o primeiro é aberto nas duas extremidades e o se-gundo é fechado em uma das extremidades. Considerando que a temperatura ambiente seja de 20 °C e a velocidade do som igual a 344 m/s, assinale a alternativa que representa a razão entre a fre-quência fundamental do primeiro tubo e a do segundo tubo.*a) 2,0b) 1,0c) 8,0d) 0,50e) 0,25

(PUC/GO-2015.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: CNo segmento do Texto 1 “e todas as maldições ressoaram tremen-das” é feita uma menção figurada ao fenômeno físico da ressonân-cia. Um exemplo de ressonância pode ser observado em um tubo sonoro que amplifica um som em uma frequência específica. Supo-nha um tubo com um êmbolo que, ao se mover, modifica a profundi-dade H da cavidade do tubo, como mostra a figura a seguir.

H

Um diapasão de 500 Hz é posto para vibrar próximo à boca do tubo, fazendo que ele amplifique o som produzido, devido à ressonância. Considerando-se que a menor profundidade H em que ocorre a am-plificação do som (ressonância) seja igual a 17 cm, e que as demais condições permaneçam inalteradas, podemos afirmar que:

I - O comprimento de onda será igual 34 cm.II - O segundo harmônico ocorrerá quando a profundidade H for igual a 51 cm.III - A velocidade do som nas condições locais será igual a 340 m/s.IV - Se a profundidade máxima da cavidade do tubo for de 80 cm, então será possível observar um terceiro harmônico nesse tubo.

Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos:a) I e II. b) I, e IV.*c) II e III. d) III e IV.


VESTIBULARES 2015.1

ONDULATÓRIAefeito Doppler

(UFPR-2015.1) - ALTERNATIVA: DPara participar de um importante torneio, uma equipe de estudantes universitários desenvolveu um veículo aéreo não tripulado. O apa-relho foi projetado de tal maneira que ele era capaz de se desviar de objetos através da emissão e recepção de ondas sonoras. A fre- quência das ondas sonoras emitidas por ele era constante e igual a 20 kHz. Em uma das situações da prova final, quando o aparelho movimentava-se em linha reta e com velocidade constante na dire-ção de um objeto fixo, o receptor do veículo registrou o recebimento de ondas sonoras de frequência de 22,5 kHz que foram refletidas pelo objeto. Considerando que nesse instante o veículo se encon-trava a 50 m do objeto, assinale a alternativa correta para o intervalo de tempo de que ele dispunha para se desviar e não colidir com o objeto. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s.a) 1,0 s.b) 1,5 s.c) 2,0 s.*d) 2,5 s.e) 3,0 s.

(UDESC-2015.1) - ALTERNATIVA: EUm carro de bombeiros transita a 90 km/h, com a sirene ligada, em uma rua reta e plana. A sirene emite um som de 630 Hz. Uma pes-soa parada na calçada da rua, esperando para atravessar pela faixa de pedestre, escuta o som da sirene e observa o carro de bombeiros se aproximando. Nesta situação, a frequência do som ouvido pela pessoa é igual a:a) 620 Hz d) 565 Hzb) 843 Hz *e) 680 Hzc) 570 Hz

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Um trem, movendo-se a 10 km/h, emite um apito com frequência de 2,0 kHz. O ar está parado e a velocidade do som é de 340 m/s. Uma pessoa está parada próxima à linha. Nesse contexto, assinale o que for correto.01) A frequência que a pessoa ouve o apito quando o trem estiver se aproximando será de f’ ≅ 2,02 kHz.02) A frequência que a pessoa ouve o apito quando o trem estiver se afastando será de f’ ≅ 1,98 kHz.04) A variação aparente da frequência da onda sonora percebida pela pessoa é chamado Efeito Döppler.08) Após ter passado pela pessoa, o apito é mais grave quando o trem estiver se afastando.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DUma pessoa assistindo a uma corrida de carro, parada próxima da pista, percebe que o ruído dos motores é mais agudo quando os carros se aproximam e mais grave quando eles se afastam.Essa alteração na frequência dos ruídos dos motores, percebida pela pessoa, recebe o nome dea) ressonância.b) batimento.c) efeito Joule.*d) efeito Doppler.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm astrônomo analisa minunciosamente uma região do céu noturno e observa que o espectro da luz emitida por uma galáxia apresenta um “deslocamento para o vermelho”.Qual é o comportamento do objeto astronômico em questão?a) Movimento para o leste na esfera celeste.*b) Afastamento, em relação ao planeta Terra.c) Aproximação, na direção do planeta Terra.d) Em repouso, em relação ao planeta Terra.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DUma fonte pontual emite pulsos periódicos enquanto se movimenta com velocidade de módulo v, na superfície de um tanque de água, formando um padrão de ondas em que se observa o efeito Doppler (veja a figura).

Norte

Sul

Oeste Leste

Pela configuração apresentada na figura, podemos afirmar correta-mente que a fonte pontual se movea) de leste para oeste.b) de sul para norte.c) de norte para sul.*d) de oeste para leste.

(UFSC-2015.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 09 (01+08)Pedro, que é muito interessado em Física, está sentado em um ban-co às margens da Avenida Beira-Mar Norte, em Florianópolis. Ele observa diversos eventos e faz as seguintes anotações:I. A frequência do som da sirene de um carro de polícia que se apro-xima é diferente da frequência do som da sirene quando o carro está parado.II. A frequência do som da buzina de um carro que se afasta, cujo motorista resolve fazer um buzinaço (ato de apertar continuamente a buzina), é diferente da frequência do som da buzina quando o carro está parado.III. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações.IV. A frequência da sirene de um carro de bombeiros parado não sofre alterações, nem mesmo quando o vento sopra.De acordo com o exposto acima, é CORRETO afirmar que:01. a anotação I está correta porque, quando o carro de polícia se aproxima, o comprimento de onda do som da sirene é aparentemen-te encurtado e a frequência percebida é maior.02. a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o comprimento de onda do som da buzina não se altera, apenas dimi-nui o número de frentes de onda que passam por Pedro.04. a anotação III está incorreta porque a velocidade relativa entre o carro de bombeiros e Pedro não é zero.08. a anotação IV está correta porque o vento em movimento altera apenas a velocidade da onda, mas não altera a frequência do som da sirene do carro de bombeiros em repouso.16. a anotação II está correta porque, quando o carro se afasta, o buzinaço provoca ondas de choque que alteram a frequência do som da buzina.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Sobre as ondas sonoras assinale o que for correto.01) Ondas sonoras são produzidas por deformações em um meio elástico, portanto, elas não se propagam no vácuo.02) A interferência de duas ondas sonoras, com frequências próxi-mas, provoca o fenômeno do batimento, cuja frequência é igual à diferença entre as frequências das ondas.04) A frequência do som percebida por um observador em repouso varia relativamente ao movimento da fonte emissora.08) A altura e a intensidade do som são determinadas pela frequên-cia e a amplitude da onda sonora, respectivamente.


(UFU/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: ANas galáxias, há uma diversidade de estrelas que se organizam em pares, chamadas estrelas binárias. Elas orbitam um centro de mas-sa, localizado entre elas. O esquema a seguir representa um par de estrelas (E1 e E2) que orbitam um ponto P e são vistas por dois observadores (O1 e O2). Considere que A, A´, B e B´ são posições distintas em suas órbitas em torno de P.

Obs.: Figura fora de escala.

Tendo em vista a situação descrita, considere as afirmativas a se-guir.

I. Para O1, a luz de E1 será vista com menor frequência quando ela estiver passando por A do que quando estiver passando por A’.II. Para O2, a luz de E1 será vista com maior frequência quando ela estiver passando por A do que quando estiver passando por A’.III. Para O2, a luz de E1 será vista com menor comprimento de onda quando ela estiver passando por A’ do que quando estiver passando por A.IV. Para O2, a luz de E2 será vista com maior comprimento de onda quando ela estiver passando por B do que quando estiver passando por B’.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.*a) III e IV. b) II e III.c) II e IV. d) I e III.

VESTIBULARES 2015.2

(CEFET/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: DUma ambulância, emitindo um som de frequência f, move-se com uma velocidade v em direção a um pedestre que se encontra parado na margem de uma rodovia.Considerando que a velocidade do som no ar é vs , a frequência f ’ ouvida pelo pedestre vale

a) f ’ = f vs + vv . *d) f ’ = f vs − v

vs .

b) f ’ = f vs + vvs . e) f ’ = f .

c) f ’ = fvs − v

vs.


(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: DLeia com atenção o texto que segueO som é um tipo de onda que necessita de um meio para se propa-gar. Quando estamos analisando a produção e a captação de uma onda sonora, estamos diante de três participantes: a fonte sonora, o meio onde ela se propaga e o observador que está captando as ondas. Temos então três referenciais bem definidos.O tipo de onda captada dependerá de como a fonte e o observador se movem em relação ao meio de propagação da onda. Vamos con-siderar o meio parado em relação ao solo. Neste caso temos ainda três situações diferentes: a fonte se movimenta e o observador estáparado; a fonte está parada e o observador está em movimento; a fonte e o observador estão em movimento. Nos três casos podemos ter uma aproximação ou um afastamento entre a fonte e o obser-vador.

Adaptado de:< http://www.fisica.ufpb.br/~romero/ - Notas de Aula – Física Básica Universitária: Ondas Sonoras>

O texto refere-se a um fenômeno ondulatório facilmente observado nas ondas sonoras. Esse fenômeno é denominadoa) Superposição.b) Ressonância.c) Polarização.*d) Efeito Doppler.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)Um observador desloca-se com velocidade constante e retilínea v0 entre duas fontes sonoras, A e B, que emitem sons idênticos de fre-quência f0. Considere que o observador caminha a partir de A na direção e no sentido de B, e que a velocidade do som no ar seja de vS = 330 m/s. Com base nessas informações, assinale o que for correto.01) Para o observador, o som emitido por B possui a frequência apa-rente f0(vS + v0)/vS .02) Para o observador, o som emitido por A possui a frequência apa-rente f0(vS − v0)/vS .04) Para o observador, a razão entre as frequências aparentes emi-tidas por A e B é (vS − v0)/(vS + v0) .08) Para que o observador tenha a sensação de que os sons relati-vos às fontes A e B sejam recebidos por ele em intervalos de 8:7, a sua velocidade de translação deve ser de 5 m/s.16) Quando o observador está no ponto médio entre A e B, as fre- quências aparentes de emissão de som dessas fontes são idênti-cas.

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