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Ondulatória
ONDULATÓRIA
Questão 01) Um instantâneo de uma corda, onde se estabeleceu uma onda estacionária, é
apresentado na figura abaixo.
Nesta situação, considerada ideal, a energia associada aos pontos 1, 2 e 3 da corda é apenas
potencial.
No instante igual a 3/4 de ciclo após a situação inicial acima, a configuração que melhor
representa a forma da corda e o sentido das velocidades dos pontos 1, 2 e 3 é:
ONDULATÓRIA
Questão 01)
ONDULATÓRIA
Questão 03) Observa-se, na figura a seguir, uma corda fixa em suas extremidades na qual foi
estabelecida uma onda estacionária. Qualquer ponto da corda, com exceção dos nós, efetua
10 oscilações por segundo. A ordem de grandeza da velocidade das ondas que deram origem
à onda estacionária, em m/s, vale:
a)
b)
c)
d)
e)
ONDULATÓRIA
Questão 07) Um diapasão de frequência conhecida igual a 340 Hz é posto a vibrar
continuamente próximo à boca de um tubo, de 1 m de comprimento, que possui em sua
base um dispositivo que permite a entrada lenta e gradativa de água como mostra o desenho
abaixo. Quando a água no interior do tubo atinge uma determinada altura h a partir da base,
o som emitido pelo tubo é muito reforçado. Considerando a velocidade do som no local de
340 m/s, a opção que melhor representa as ondas estacionárias que se formam no interior
do tubo no momento do reforço é:
Resolução:
A frequência da onda sonora emitida pelo diapasão tem a mesma frequência que ele.
Calculando o comprimento de onda:
v 340
v  f    
f 340
   1 m.
ONDULATÓRIA
ONDULATÓRIA
Questão 07) Resolução:
Trata-se de um tubo fechado. Para os estados de ondas estacionárias num tudo fechado, o
comprimento (L) da coluna de ar é:

Ln .
4
Lembrando que um tubo fechado somente emite harmônicos ímpares, os comprimentos
possíveis para a coluna de ar são:
1

n

1

L

1
 L  0,25 m.

4

1

 L  0,75 m.
n  3  L  3
4

1

n

5

L

5
 L  1,25 m (não convém)

4

ONDULATÓRIA
Questão 07) Resolução:
O comprimento máximo para a coluna de ar é igual ao comprimento do tubo, portanto, 1 m.
São possíveis, então, os estados mostrados nas figuras a seguir.
ONDULATÓRIA
Questão 07)
ONDULATÓRIA
Questão 08) Com relação às ondas sonoras e às ondas eletromagnéticas, assinale o que for
correto.
01) Ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo, enquanto ondas sonoras não.
02) A energia de uma onda eletromagnética é diretamente proporcional à frequência e
inversamente proporcional ao comprimento de onda da onda.
04) A radiação ultravioleta é mais energética que a radiação visível, enquanto que a radiação
infravermelha é menos energética que essas duas radiações.
08) O fenômeno de espalhamento de uma onda eletromagnética em direções distintas da
sua direção original de propagação, ao encontrar um obstáculo, é chamado índice de
refração.
16) A velocidade de propagação do som no ar, ao nível do mar e à temperatura de 20 ºC, é
aproximadamente 340 m/s. O aumento da temperatura faz com que essa velocidade
diminua, pois há um aumento na agitação das moléculas do ar, que dificulta a propagação do
som nesse meio.
ONDULATÓRIA
Questão 09) Sobre os fenômenos de interferência e difração de ondas, assinale o que for
correto.
01) Em uma interferência de duas ondas mecânicas se propagando em uma corda, os pontos
que permanecem em repouso são chamados de antinodos.
02) O fenômeno da interferência de ondas pode ser entendido como consequência do
princípio da superposição de ondas e este, por sua vez, como consequência do princípio da
conservação da energia.
04) O experimento de difração em fenda dupla pode comprovar a natureza ondulatória da
luz.
08) Duas ondas que se interferem construtivamente têm suas características físicas
individuais alteradas.
16) A difração é a propriedade que uma onda possui de contornar um obstáculo, ao ser
parcialmente interrompida por ele.
ONDULATÓRIA
LEMBRETES:
ONDULATÓRIA
LEMBRETES:
CONDIÇÃO PARA A OCORRÊNCIA DA DIFRAÇÃO:
> d (DIMENSÕES DO OBSTÁCULO OU FENDA)
EXEMPLOS:
a) ONDAS AM: f   (mais facilidade para a difração).
ONDAS FM: f   (mais dificuldade para a difração).
b) INFRASOM: f   (mais facilidade para a difração).
ULTRASOM: f   (mais dificuldade para a difração).
ONDULATÓRIA
Questão 13) O efeito Doppler recebe esse nome em homenagem ao físico austríaco Johann
Christian Doppler que o propôs em 1842. As primeiras medidas experimentais do efeito
foram realizadas por Buys Ballot, na Holanda, usando uma locomotiva que puxava um vagão
aberto com vários trompetistas que tocavam uma nota bem definida.
Considere uma locomotiva com um único trompetista movendo-se sobre um trilho horizontal
da direita para a esquerda com velocidade constante. O trompetista toca uma nota com
frequência única f. No instante desenhado na figura, cada um dos três observadores detecta
uma frequência em sua posição. Nesse instante, a locomotiva passa justamente pela frente
do observador D2.
ONDULATÓRIA
Questão 13)
ONDULATÓRIA
Questão 13)
ONDULATÓRIA
Questão 13) Analise as afirmações abaixo sobre os resultados da experiência.
I. O som percebido pelo detector D1 é mais agudo que o som emitido e escutado pelo
trompetista.
II. A frequência medida pelo detector D1 é menor que f.
III. As frequências detectadas por D1 e D2 são iguais e maiores que f, respectivamente.
IV. A frequência detectada por D2 é maior que a detectada por D3.
Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
a) Apenas I e IV.
b) Apenas II.
c) Apenas II e IV.
d) Apenas III.
ONDULATÓRIA
Questão 14) Em cada uma das imagens abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da
esquerda.
Os fenômenos ondulatórios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 são, respectivamente,
a) refração – interferência - difração.
b) difração – interferência - refração.
c) interferência - difração -refração.
d) difração - refração - interferência.
e) interferência - refração - difração.
ONDULATÓRIA
Questão 17) Sonares são dispositivos frequentemente usados na indústria naval. Os navios
possuem sonares para detectar obstáculos no fundo do mar, detectar cardumes etc. Um
determinado sonar de um navio produz ondas sonoras progressivas, com comprimento de
onda de 2,0 m e frequência 200 Hz.
Nesse caso, um obstáculo a 80 m do sonar será detectado pelo navio em um intervalo de
tempo de:
a) 0,4 s
V  λf  2x200  400m / s
b) 1,0 s
c) 1,2 s
ΔS
160
d) 1,6 s
V
 400 
 Δt  0,4s
e) 2,0 s
Δt
Δt
ONDULATÓRIA
Questão 17) LEMBRETES:
REFORÇO (INTENSIFICAÇÃO DO SOM): t <<<<< 0,1 s
REVERBERAÇÃO (PROLONGAMENTO DO SOM): t < 0,1 s
ECO (REPETIÇÃO DO SOM): t > 0,1 s
ONDULATÓRIA
Questão 18) Ao contrário dos rádios comuns (AM ou FM), em que uma única antena
transmissora é capaz de alcançar toda a cidade, os celulares necessitam de várias antenas
para cobrir um vasto território. No caso dos rádios FM, a frequência de transmissão está na
faixa dos MHz (ondas de rádio), enquanto, para os celulares, a frequência está na casa dos
GHz (micro-ondas). Quando comparado aos rádios comuns, o alcance de um celular é muito
menor.
Considerando-se as informações do texto, o fator que possibilita essa diferença entre
propagação das ondas de rádio e as de micro-ondas é que as ondas de rádio são:
a) facilmente absorvidas na camada da atmosfera superior conhecida como ionosfera.
b) capazes de contornar uma diversidade de obstáculos como árvores, edifícios e pequenas
elevações.
c) mais refratadas pela atmosfera terrestre, que apresenta maior índice de refração para as
ondas de rádio.
d) menos atenuadas por interferência, pois o número de aparelhos que utilizam ondas de
rádio é menor.
e) constituídas por pequenos comprimentos de onda que lhes conferem um alto poder de
penetração em materiais de baixa densidade.
ONDULATÓRIA
Questão 20) Em relação às ondas sonoras, é correto afirmar:
a) O fato de uma pessoa ouvir a conversa de seus vizinhos de apartamento através da parede
da sala é um exemplo de reflexão de ondas sonoras.
b) A qualidade fisiológica do som que permite distinguir entre um piano e um violino,
tocando a mesma nota, é chamada de timbre e está relacionada com a forma da onda.
c) Denominam-se infrassom e ultrassom as ondas sonoras cujas frequências estão
compreendidas entre a mínima e a máxima percebidas pelo ouvido humano.
d) A grandeza física que diferencia o som agudo, emitido por uma flauta, do som grave,
emitido por uma tuba, é a amplitude da onda.
e) A propriedade das ondas sonoras que permite aos morcegos localizar obstáculos e suas
presas é denominada refração.
ONDULATÓRIA
Questão 20) LEMBRETES:
ALTURA (FREQUÊNCIA): GRAVES e AGUDOS
INTENSIDADE (AMPLITUDE): FRACOS e FORTES
TIMBRE (FORMA DE PROPAGAÇÃO DO SOM):
ONDULATÓRIA
Questão 01) A maioria dos morcegos possui ecolocalização — um sistema de orientação e
localização que os humanos não possuem. Para detectar a presença de presas ou de
obstáculos, eles emitem ondas ultrassônicas que, ao atingirem o obstáculo, retornam na
forma de eco, percebido por eles. Assim sendo, ao detectarem a direção do eco e o tempo
que demora em retornar, os morcegos conseguem localizar eventuais obstáculos ou presas.
Um dispositivo inspirado nessa estratégia é a trena sônica, a qual emite uma onda sonora
que é refletida por um obstáculo situado a uma distância que se deseja medir.
Supondo que uma trena emite uma onda ultrassônica com frequência igual a 22,0 kHz e
comprimento de onda igual a 1,5 cm, que essa onda é refletida em um obstáculo e que o seu
eco é detectado 0,4 s após sua emissão, determine a distância do obstáculo, considerando
que as propriedades do ar não mudam durante a propagação da onda e, portanto, a
velocidade do som permanece constante.
Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 01) Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 03) A figura mostra uma corda AB, de comprimento L, de um instrumento musical
com ambas as extremidades fixas. Mantendo-se a corda presa no ponto P, a uma distância
L/4 da extremidade A, a frequência fundamental da onda transversal produzida no trecho AP
é igual a 294 Hz. Para obter um som mais grave o instrumentista golpeia a corda no trecho
maior PB. Qual é a frequência fundamental da onda neste caso, em Hz?
Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 03) Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 06) O efeito Doppler é uma modificação na frequência detectada por um
observador, causada pelo movimento da fonte e/ou do próprio observador. Quando um
observador se aproxima, com velocidade constante, de uma fonte de ondas sonora em
repouso, esse observador, devido ao seu movimento, será atingido por um número maior de
frentes de ondas do que se permanecesse em repouso.
Considere um carro trafegando em uma estrada retilínea com velocidade constante de
módulo 72 km/h. O carro se aproxima de uma ambulância em repouso à beira da estrada. A
sirene da ambulância está ligada e opera com ondas sonoras de comprimento de onda de  =
50 cm. A velocidade de propagação do som no local é v = 340m/s .
a) Calcule a frequência do som emitido pela sirene da ambulância.
Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 06) b) Calcule o número total de frentes de ondas que atinge o motorista do carro
em um intervalo de tempo ∆ t = 3 s .
Resolução:
ONDULATÓRIA
Questão 06) c) Calcule a frequência detectada pelo motorista do carro em movimento.
Resolução:
Já calculado no item anterior, a frequência detectada pelo motorista é a frequência aparente:
fap = 720 Hz.