Testes propostos CapítuloResolução Unidade F testes propostos OndasCapítulo 17dos Ondas 17 os fundamentos da física T.397 2 1 Resoluções dos testes propostos Resposta: a I. Correta. As ondas mecânicas necessitam de um meio material para se propagarem. II. Incorreta. As ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo e em certos meios materiais. III. Incorreta. A luz é uma onda eletromagnética. T.398 Resposta: b I. Luz: onda transversal. II. Som no ar: onda longitudinal. III. Perturbação propagando-se numa mola helicoidal: pode ser transversal (figura a) ou longitudinal (figura b). Figura a Propagação Vibração Figura b Propagação Vibração T.399 Resposta: b Cada ponto da corda vibra numa direção perpendicular à direção de propagação da onda. Vamos representar a onda no instante dado (linha cheia) e num instante imediatamente posterior (linha tracejada): P O sentido do deslocamento do ponto P, no instante mostrado, está indicado na figura. Unidade F Resolução dos testes propostos Capítulo da 17 Física Ondas Os fundamentos • Volume 2 • Capítulo 17 os fundamentos da física T.400 2 Testes propostos Resoluções dos testes propostos Resposta: b Na situação I (extremidade fixa), ocorre reflexão com inversão de fase. Na situação II (extremidade livre), a reflexão é sem inversão de fase. Situação I T.401 Situação II Situações I e II após reflexão Resposta: a O pulso incide na extremidade fixa à direita e sofre reflexão com inversão de fase. Observe que o trecho AB, que incide primeiro, volta na frente: B A C C A Pulso incidente 2 2 B Pulso refletido T.402 Resposta: a I. Correta. Na refração não há inversão de fase. II. Incorreta. A perturbação sofre uma reflexão em N, mas sem inversão de fase, pois está se propagando do meio de maior densidade linear (I) para o de menor (II). III. Incorreta. Ambas são dirigidas para cima, pois não há inversão de fase na refração e na reflexão. T.403 Resposta: b I. Incorreta. As extremidades M e P são fixas e as duas reflexões ocorrem com inversão de fase. Uma perturbação para baixo percorre a corda I de M a N e outra, também para baixo, percorre a corda II de P para N. II. Correta. III. Incorreta. Unidade F Resolução dos testes propostos Os fundamentos • Volume 2 • Capítulo 17 Capítulo da 17 Física Ondas os fundamentos da física 2 Testes propostos Resoluções dos testes propostos T.404 Resposta: e O número de oscilações completas por segundo de um ponto da corda é a freq ência de oscilação do ponto, que é igual à freqüência de propagação da onda. A duração de uma oscilação completa de um ponto da corda é o período de oscilação do ponto, que é igual ao período de propagação da onda. A distância que a onda percorre durante uma oscilação completa é o comprimento de onda. O deslocamento máximo de um ponto da corda é a amplitude. T.405 Resposta: e De v � λf, sendo v constante (pois a velocidade depende do meio em que a onda se propaga), se a freqüência f aumenta, o comprimento de onda λ diminui. T.406 Resposta: d 10 cm 10 cm λ Na figura, temos: λ � 8 � 10 cm ⇒ λ � 80 cm De f � f� 1 vem: T 1 ⇒ f � 4,0 Hz 0,25 Como v � λf, obtemos: v � 80 � 4,0 ⇒ v � 320 cm/s T.407 Resposta: b A distância x é igual a meio comprimento de onda: x� λ λ ⇒ 20 � ⇒ λ � 40 cm ⇒ λ � 40 � 10�2 m 2 2 De v � 10 � λ , vem: T 40 � 10�2 ⇒ T � 0,04 s T 3 3 Unidade F Resolução dos testes propostos Os fundamentos • Volume 2 • Capítulo 17 Capítulo da 17 Física Ondas os fundamentos da física T.408 2 Testes propostos Resoluções dos testes propostos Resposta: d O produto A � d é a densidade linear µ da corda. De fato: A�d�A� m m m �A� � �µ v A�L L Assim, a velocidade de propagação da onda na corda será: v � T µ Temos: T � 1,80 N; m � 1,00 kg; L � 5,00 m Portanto: v � 1,80 ⇒ v � 3,00 m/s 1,00 5,00 A fonte realiza duas oscilações completas por segundo. Logo, a frequência da onda é de 2 Hz. De v � λ � f, vem: 3,00 � λ � 2 ⇒ λ � 1,50 m T.409 Resposta: d A frequência da onda I é menor do que a da onda II. Observe que, enquanto a onda I completa uma oscilação, a onda II completa duas oscilações. aII I II aI λII λI Da figura, notamos que λI é maior do que λII e aI é menor do que aII. T.410 Resposta: e De v � 8 ∆s , vem: v � ⇒ v � 1,6 m/s 5,0 ∆t Como v � λf e lembrando que f � v� 1 , obtemos: T λ λ ⇒ 1,6 � ⇒ λ � 0,8 m ⇒ λ � 80 cm 0,5 T 4 4