Professor
Sidnei Stutz
Disciplina
Lista nº
Física 2
5
Assuntos
Ondas e fenômenos ondulatórios
1) (UFF 2010) As figuras abaixo mostram duas
ondas eletromagnéticas que se propagam do ar para
dois materiais transparentes distintos, da mesma
espessura d, e continuam a se propagar no ar depois
de atravessar esses dois materiais. As figuras
representam as distribuições espaciais dos campos
elétricos em um certo instante de tempo. A
velocidade das duas ondas no ar é c=3x108 m/s.
a) Determine o comprimento de onda e a frequência
das ondas no ar.
b) Determine os comprimentos de onda, as
frequências e as velocidades das ondas nos dois
meios transparentes e os respectivos índices de
refração dos dois materiais.
2) (UFF 2008) Numa experiência realizada no
laboratório didático do Instituto de Física da UFF
analisa-se o movimento de um carrinho de 200 g de
massa que desliza sobre um trilho de ar preso a um
suporte fixo por uma mola de constante elástica k =
2,0 N/m e massa desprezível, sujeito a uma força
dissipativa provocada pelo ar. O gráfico abaixo
representa a posição medida do carrinho como
função do tempo.
b) Qual a energia mecânica do sistema formado pelo
carrinho e pela mola, nos instantes 0 e t1?
c) Calcule o trabalho realizado pela força dissipativa
entre os instantes 0 e t1.
d) Compare os módulos do momento linear do
carrinho nos instantes t2 e t3 e determine em qual
destes instantes ele é maior. Justifique sua resposta
explicitando os princípios ou leis físicas que
conduziram seu raciocínio.
3) (UERJ 2009) É possível investigar a estrutura de
um objeto com o uso da radiação eletromagnética.
Para isso, no entanto, é necessário que o
comprimento de onda dessa radiação seja da
mesma ordem de grandeza das dimensões do objeto
a ser investigado. Os raios laser são um tipo
específico de radiação eletromagnética, cujas
freqüências se situam entre 4,6 × 1014 hertz e 6,7 ×
1014 hertz. Considerando esses dados, demonstre
por que não é possível utilizar fontes de laser para
investigar o interior de um núcleo atômico esférico
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que tem um raio da ordem de 10 m
4) (UERJ 2008) Uma onda harmônica propaga-se
em uma corda longa de densidade constante com
velocidade igual a 400 m/s. A figura abaixo mostra,
em um dado instante, o perfil da corda ao longo da
direção x.
Calcule a freqüência dessa onda.
5) (UERJ 2005) O som do apito do transatlântico é
produzido por um tubo aberto de comprimento L
igual a 7,0 m. Considere que o som no interior desse
tubo propaga-se à velocidade de 340 m/s e que as
ondas estacionárias produzidas no tubo, quando o
apito é acionado, têm a forma representada pela
figura abaixo.
a) Qual a velocidade do carrinho nos instantes 0 e
t1? Justifique sua resposta.
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B) freqüência e velocidade de propagação.
A) Determine a freqüência de vibração das ondas
sonoras no interior do tubo.
Justifique sua resposta.
B) Admita que o navio se afaste perpendicularmente
ao cais do porto onde esteve ancorado, com
velocidade constante e igual a 10 nós. Calcule o
tempo que as ondas sonoras levam para atingir esse
porto quando o tubo do apito se encontra a 9.045 m
de distância.
6) (UFRJ 2005) Uma onda na forma de um pulso
senoidal tem altura máxima de 2,0cm e se propaga
para a direita com velocidade de 1,0x104cm/s, num
fio esticado e preso a uma parede fixa (figura 1). No
instante considerado inicial, a frente de onda está a
50cm da parede.
Determine o instante em que a
superposição da onda incidente com a refletida
tem a forma mostrada na figura 2, com altura
máxima de 4,0cm.
7) (UFRJ 2003) O gráfico abaixo registra um trecho
de uma corda esticada, onde foi gerada uma onda
progressiva, por um menino que vibra sua
extremidade com um período de 0,40 s.
A partir do gráfico, obtenha as seguintes
informações:
A) amplitude e comprimento de onda;
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