49_Ondulatoria

26
Resolução: "Onda é a propagação de energia de um ponto para outro, sem que haja transporte de matéria". Alternativa A Resolução: O som é um exemplo de onda mecânica longitudinal. Alternativa E Resolução: Apenas ondas eletromagnéticas podem se propagar sem necessidade de um meio material. Alternativa B Resolução: Ondas luminosas são ondas eletromagnéticas e todas as ondas eletromagnéticas são transversais. Alternativa B Resolução: V = 1450 m/s e f = 200 Hz λ = ? V = λ . f λ = V f λ = 1450 200 ∴ λ ∴ λ ∴ λ ∴ λ ∴ λ = 7,25 m ONDAS Exercícios 1 a 9 já resolvidos no caderno do aluno. 10.(F. Carlos Chagas) A propagação de ondas envolve necessariamente: a) transporte de energia b) transformação de energia c) produção de energia d) movimento de matéria e) transporte de matéria e energia 1 Física FISCOL-MED2303-R Ondulatória 11.(FUVEST) Em qual dos fenômenos abaixo as ondas são longitudinais? a) luz de laser b) raio X c) raios gama d) vibração de uma corda de piano e) propagação sonora do ar 12. O som não se propaga no vácuo porque: a) é uma onda longitudinal b) é uma onda mecânica c) não é tridimensional d) é uma onda eletromagnética e) não é uma onda estacionária 13. (PUC) Em relação às ondas luminosas, pode-se afirmar que: a) são longitudinais b) são transversais c) não se propagam no vácuo d) propagam-se no vácuo com velocidade de 3 x 10 5 m/s e) não podem ser polarizadas 14. Determine o comprimento de onda de um som de 200 Hz que se propaga na água com velocidade 1 450 m/s.

Transcript of 49_Ondulatoria

Page 1: 49_Ondulatoria

Resolução:

"Onda é a propagação de energia de um ponto para outro, sem quehaja transporte de matéria".

Alternativa A

Resolução:

O som é um exemplo de onda mecânica longitudinal.

Alternativa E

Resolução:

Apenas ondas eletromagnéticas podem se propagar sem necessidadede um meio material.

Alternativa B

Resolução:

Ondas luminosas são ondas eletromagnéticas e todas as ondaseletromagnéticas são transversais.

Alternativa B

Resolução:

V = 1450 m/s e f = 200 Hz λ = ?

V = λ . f ⇒ λ = V

f⇒ λ =

1450

200∴ λ∴ λ∴ λ∴ λ∴ λ = 7,25 m

ONDASExercícios 1 a 9 já resolvidos no caderno do aluno.

10. (F. Carlos Chagas) A propagação de ondas envolvenecessariamente:

a) transporte de energiab) transformação de energiac) produção de energiad) movimento de matériae) transporte de matéria e energia

1

Física

FISCOL-MED2303-R

Ondulatória

11.(FUVEST) Em qual dos fenômenos abaixo as ondas sãolongitudinais?

a) luz de laserb) raio Xc) raios gamad) vibração de uma corda de pianoe) propagação sonora do ar

12. O som não se propaga no vácuo porque:

a) é uma onda longitudinalb) é uma onda mecânicac) não é tridimensionald) é uma onda eletromagnéticae) não é uma onda estacionária

13. (PUC) Em relação às ondas luminosas, pode-se afirmar que:

a) são longitudinaisb) são transversaisc) não se propagam no vácuod) propagam-se no vácuo com velocidade de 3 x 105 m/se) não podem ser polarizadas

14. Determine o comprimento de onda de um som de 200 Hzque se propaga na água com velocidade 1 450 m/s.

Page 2: 49_Ondulatoria

2 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

V = 340 m/s e λ = 2 m

V = 2

T TT V 340

λ λ⇒ = ⇒ = ⇒ T ≅≅≅≅≅ 5,9 � 10–3s

Resolução:

a) Do gráfico temos que:

A = 3 cm

λλλλλ = 16 cm

b) V = λ . f ⇒ V = 16 . 4

∴∴∴∴∴ V = 64 cm/s

Resolução:

V = F .

m

� "equação de Taylor"

V = 600 . 4

0,02⇒ V ≅≅≅≅≅ 346 m/s

Resolução:

Temos que:

y = A . cos 0t x

2 fT

π − + λ

y = 6 . cos ( )3 5t 7x π −

a) y = 6 . cos ( )23 . 5t 7x

2

π π − π

y = 6 . cos15t 21x

2 .2 2

π −

15 1 2T

2 T 15= ⇒ = ⇒ Τ ≅Τ ≅Τ ≅Τ ≅Τ ≅ 0,13 s

21 1

2=

λ ⇒ λ ≅λ ≅λ ≅λ ≅λ ≅ 0,095 m

b) V = 2 15

.T 21 2

λ = ⇒ V ≅≅≅≅≅ 0,7 m/s

15. Calcule o período de oscilação de uma partícula de ar,sabendo que o comprimento de onda correspondente é de2 metros e a velocidade de propagação do movimentovibratório é 340 m/s.

1cm [

1cm

[

16. Na figura abaixo, está representada uma onda que sepropaga num meio unidimensional, com freqüência 4 Hz.

Determine:

a) a amplitude e o comprimento de ondab) a velocidade de propagação

17. Determinar a velocidade aproximada de propagação de umaonda transversal numa corda de 4 metros de comprimentoe 0,02 kg de massa sob tração de 600 N.

18. Sendo a função de uma onda

y = 6 . cos ( )3 5t 7x π − no S.I.

determine:

a) o período e o comprimento da onda;b) sua velocidade de propagação.

Page 3: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 3

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Temos que:

y = A . cos t x

2T

π − λ

y = 8 . cost 2x

22 20

π − , x em cm e t em s.

a) Amplitude ⇒ A = 8 cm

b) Período ⇒ T = 2 s

c) Comprimento ⇒ λ = 20

2 ⇒ λ λ λ λ λ = 10 cm

d) V = 10

T 2

λ = ⇒ V = 5 cm/s

Resolução:

f = 8 Hz e V = 200 m/s

V = λ . f ⇒ λ = V 200

f 8= ⇒ λ λ λ λ λ = 25 m

Resolução:

V = 30 cm/sλ = 5 cm

a) V = λ . f ⇒ f = V 30

5=

λ ⇒ f = 6 Hz

b) Não se alteram.

Resolução:

λ = 0,4 mf = 400 HzV = λ . f = 0,4 . 400 ⇒ V = 160 m/s

Resolução:

f = 0,5 Hz

a) tempo para 1 oscilação: T = 1 1

f 0,5= ⇒ T = 2 s

b) distância entre 2 cristas: λ = 2 cm

V = λ . f = 2 . 1

2⇒ V = 1 cm/s

19. Uma função de onda é expressa por:

y = 8 . cos 2π t 2x2 20

− , onde y e x são medidos em

centímetros e t em segundos.

Determine:

a) a amplitude da ondab) o seu períodoc) o seu comprimentod) a sua velocidade de propagação

20. Uma onda tem freqüência de 8 Hz e propaga-se comvelocidade de 200 m/s. Qual é o seu comprimento de onda?

21. (FUVEST) Um vibrador produz, numa superfície líquida,ondas de comprimento 5,0 cm que se propagam à velocidadede 30 cm/s.

a) Qual a freqüência das ondas?b) Caso o vibrador aumente apenas a sua amplitude de

vibração, o que ocorre com a velocidade de propagação,o comprimento e a freqüência das ondas?

22. (FAAP) Qual a velocidade de propagação de um movimentoondulatório, sabendo-se que o comprimento de onda é de40 cm e a freqüência é de 400 Hz?

23. (FUVEST) Ondas circulares propagam-se na superfícieda água de um grande tanque. Elas são produzidas poruma haste, cuja extremidade P, sempre encostada na água,executa movimento harmônico simples vertical, defreqüência 0,5s−1.

a) Quanto tempo gasta o ponto P para uma oscilaçãocompleta?

b) Se as cristas de duas ondas adjacentes distam entre si2,0 cm, qual a velocidade de propagação dessas ondas?

Page 4: 49_Ondulatoria

4 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Ângulo de incidência.

Resolução:

Ângulo de reflexão.

Resolução:

Raio de onda incidente.

Resolução:

Raio de onda refletido.

Resolução:

Reta normal.

Resolução:

Incidência

βββββααααα

frente de onda incidente frente de onda refletida

S

Figura para as questões 24 e 25.

24. Como se denomina o ângulo ααααα formado pela frente de umaonda plana incidente numa barreira S, também plana?

25. Como se denomina o ângulo βββββ formado pela frente deuma onda plana, refletida numa barreira S, também plana?

ααααα βββββ

aN

S i

b

r

Figura para as questões de 26 ao 32.

26. Como se denomina a reta a, perpendicular às linhas daonda incidente?

27. Como se denomina a reta b, perpendicular às linhas da ondarefletida?

28. Como se denomina a reta N, perpendicular à superfície S(barreira)?

29. O ângulo ααααα, formado por a e N, é igual ao ângulode_________.

Page 5: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 5

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Reflexão

Resolução:

Igual

Resolução:

Plana

Resolução:

Esférica

Resolução:

Esférica

Resolução:

Esférica ou Plana

Resolução:

Certo

Resolução:

Certo

30. O ângulo βββββ, formado por b e N, é igual ao ângulode_________.

31. Se os ângulos de incidência (i) e de reflexão (r) são iguais,então ααααα é_____________________βββββ.

32. Uma onda plana incide numa barreira plana. A onda refletidaserá________________.

33. Uma onda plana incide numa barreira esférica. A ondarefletida será________________.

34. Uma onda esférica incide numa barreira plana. A ondarefletida será________________.

35. Uma onda esférica incide numa barreira esférica. A ondarefletida será_______ou_______, dependendo da posiçãoda fonte emissora da onda incidente.

θθθθθ'

θθθθθS

V2

1

2

V1

i

ca

br

Com base na figura abaixo assinale certo (C) ou errado (E).

36. Refração é o fenômeno que consiste na passagem de umaonda de um meio para outro. ( )

37. Considerando a fotografia de uma onda, representada nafigura, pode-se dizer que θθθθθ é o ângulo de incidência e queθθθθθ' é o ângulo de refração. ( )

Page 6: 49_Ondulatoria

6 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Certo

Resolução:

Certo

Resolução:

Errado → Percebemos que θ = i e θ' = r

Resolução:

Errado → Pela Lei de Snell, temos: 1

2

sen i V

sen r V=

Resolução:

Certo

Resolução:

Errado. Como V1 > V2 e 2 1

1 2

n V

n V= , temos que n2 > n1

Resolução:

Certo. 2 1

1 2

n V 125

n V 45= = ≅ 2,7

Resolução:

Certo

Resolução:

Certo

Resolução:

Errado → Em incidência perpendicular à superfície não há desvio.

38. Na figura, a é o raio incidente, b é o raio refratado e c éa reta normal. ( )

39. Na figura, i = θ e r = θ'. ( )

40. Na figura, θ = θ' e i = r. ( )

41. Os ângulos i e r, representados na figura, são tais que

sen isen r

=VV

2

1. ( )

42. Relativamente à onda representada na figura, pode-segarantir que as velocidades de propagação V1 e V2 são taisque V1 > V2. ( )

43. O meio 1 representado na figura é mais refringente que omeio 2 . ( )

44. Se V1 = 125 m/s e V2 = 45 m/s, o índice de refração do meio2 em relação ao meio 1 é n2,1 = 2,7. ( )

45. Na figura, a freqüência da onda no meio 1 (f1) e a freqüênciada onda no meio 2 (f2) são iguais. ( )

46. Na figura, o comprimento da onda no meio 1 (λ1) e ocomprimento da onda no meio 2 (λ2) são tais que

λλ

1

2

1

2= V

V. ( )

47. Quando uma onda se refrata, ela sempre muda sua direçãode propagação.( )

Page 7: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 7

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Errado → Percebemos que na região 2, o comprimento de onda é menor; logo, sua velocidade é menor e a região 2 é a parte rasa.

Resolução:

Apenas a freqüência permanece constante.

Alternativa D

Resolução:

I. VerdadeiraII. VerdadeiraIII. Falsa → A freqüência não varia.

Alternativa A

48. Se a figura for a vista superior de uma cuba de ondas, aregião 2 é mais profunda ( ).

49. (UF-Pelotas-RS) Uma onda se propaga num meio materialcom velocidade V1, comprimento de onda λλλλλ1 e freqüênciaf1. Em determinado instante a onda passa a propagar-seem outro meio com velocidade V2, comprimento deonda λλλλλ2 e freqüência f2. Comparando as velocidades, oscomprimentos de onda e as freqüências, podemos afirmarque:

a) V1 = V2 λ1 = λ2 e f1 = f2b) V1 ≠ V2 λ1 = λ2 e f1 = f2c) V1 ≠ V2 λ1 = λ2 e f1 ≠ f2d) V1 ≠ V2 λ1 ≠ λ2 e f1 = f2e) V1 ≠ V2 λ1 ≠ λ2 e f1 ≠ f2

P O

S

I QII

M N

50. (CESGRANRIO) Ondas retilíneas paralelas propagam-se nasuperfície da água de um tanque. Essas ondas encontramuma descontinuidade linear PQ na profundidade da água.Embora a fonte das ondas seja única, observam-se trêssistemas de ondas na vizinhança da descontinuidade, comfrentes paralelas respectivamente às direções OM, ON e OS.

São verdadeiras as afirmações:

a) I e IIb) I e IIIc) II e IIId) IIe) I

Considere as seguintes afirmações:

I. As ondas são geradas na região II. II. A velocidade de propagação das ondas na região I é

maior do que na região II.III. A freqüência das ondas na região II é maior do que na

região I.

Page 8: 49_Ondulatoria

8 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Na refração não ocorre inversão de fase.

Além disso, como a onda vai de um meio com densidade

linear maior para um com densidade linear menor, ela não

reflete com inversão de fase.

Alternativa E

Resolução:

d = dY – dX = 3 – 1 = 2 cm

Alternativa C

Resolução:

As velocidades dos pulsos não se alteram com a interferência.

Alternativa E

pulso ypulso x

Vy = -5 cm/sVx = 10 cm/s

O

O

O

O

O

O

51. (MACK) Um pulso se propaga numa corda composta e tensa,conforme a figura.

O pulso vai da região da corda de maior para a de menor densidadelinear. Após o pulso passar pela junção O, o diagrama que mostraa correta configuração do pulso é:

a)

b)

c)

d)

e)

X

Y

P

52. (F. Carlos Chagas) Dois pulsos X e Y propagam-se ao longo de umfio homogêneo como se indica na figura abaixo.

Quando os pulsos estiverem exatamente superpostos, qual será aamplitude do pulso resultante no ponto P?

a) nula b) 1 cm c) 2 cmd) 3 cm e) 4 cm

53. (F. Carlos Chagas) A figura representa dois pulsos ideais que sepropagam num fio flexível. Depois que os pulsos se cruzam, quaisserão, respectivamente, os valores de Vx e Vy, em cm/s?

a) 15 e zerob) −10 e 5c) −5 e 10d) 5 e zeroe) 10 e −5

Page 9: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 9

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

λ = V 400

f 200= = 2 m

A) |d1 – d2| = 3m ∴ N . 2

2= 3 ⇒ N = 3 (destrutiva)

B) |d1 – d2| = 2 m ∴ N . 2

2= 2 ⇒ N = 2 (construtiva)

C) |d1 – d2| = 0 ∴ N . 2

2= 0 ⇒ N = 0 (construtiva)

Resolução:

Ocorre interferência construtiva.

A + 2A = 3A

Alternativa A

Resolução:

λ = V 340

f 850= = 0,4 m

∆S = 50 . 0,4 = 20 m

N . 2

λ= 20

N = 20 . 2

0,4= 100 (par)

∴ interferência construtiva ⇒ intensidade máxima.

F1 40 m F2

30 m

O

50 m

Resolução:

a) 3 22

λ = ⇒ 4� �

3 m

b) V = λ . f = 4

3. 120 ⇒ v = 160 m/s

c) d = 1

4λ ⇒ d =

13

m

57. (UF Uberlândia-MG) Uma corda de comprimento� = 2,0 m tem as duas extremidades fixas. Procura-seestabelecer um sistema de ondas estacionárias comfreqüência igual a 120 Hz, obtendo-se o terceiro harmônico.Determine:

a) o comprimento de onda;b) a velocidade de propagação;c) a distância entre um nó e um ventre consecutivos.

d1 (à fonte F

1) d

2 (à fonte F

2)

A 8m 5 m

B 12m 10 m

C 7m 7 m

F1 40 m F2

30 m

O

54. (F. Carlos Chagas) Duas ondas transversais de mesmafreqüência propagam-se em fase, isto é, crista com crista edepressão com depressão, numa mesma corda. A amplitudede uma onda é A e a da outra é o dobro. A onda resultantedessas duas ondas possui:

a) amplitude 3Ab) freqüência 2fc) freqüência 3fd) velocidade 3 vezes maiore) comprimento de onda 3 vezes maior

55. Na figura, F1 e F2 são dois pequenos alto-falantes queemitem sons de mesma freqüência e em fase. O ponto O éum observador. Se as ondas sonoras emitidas têmfreqüência de 850 Hz e a velocidade de propagação é de340 m/s, verifique se o observador ouve o som comintensidade máxima ou mínima.

56. A tabela indica as distâncias de três pontos A, B e C a duasfontes F1 e F2 que vibram em fase, produzindo ondas defreqüência 200 Hz num meio onde a velocidade depropagação é 400 m/s. Para cada um dos pontos, estabeleçase a interferência é construtiva ou destrutiva.

Page 10: 49_Ondulatoria

10 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

λ = 2 . 5 = 10 cm

V = λ . f ⇒ f = V 30

0,1=

λ⇒ f = 300 Hz

Resolução:

d entre 2 nós consecutivos é 50 cm

∴∴∴∴∴ λ = 1 m ⇒ f = V

λ=

10

1⇒ f = 10 Hz

Resolução:

Para haver ressonância, as freqüências têm que ser iguais.

Alternativa C

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

Pela teoria → Alternativa A

Resolução:

Pela teoria → Alternativa B

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

58. (UFMT) Uma corda vibrante com 15 cm de comprimentoforma onda estacionária com nós separados de 5 cm. Sendode 30 m /s−1 a velocidade da onda, calcule a freqüência davibração.

59. Uma onda estacionária é estabelecida numa corda, de modoa formar 3 ventres e 4 nós, como está esquematizado nafigura. Sabendo que a distância entre os nós extremos é de1,5 m e a velocidade da onda é de 10 m/s, determine afreqüência da onda.

60. (MACK) Se um corpo vibrante entra em ressonância comoutro corpo, ele deverá:

a) ser do mesmo material que o outro corpo;b) vibrar com a maior amplitude possível;c) ter uma freqüência natural perto da freqüência natural do

outro corpo;d) vibrar mais depressa que o normal;e) vibrar mais devagar que o normal.

61. (PUC-MG) Na ressonância:

a) é máxima a freqüência de vibração;b) é mínima a amplitude de vibração;c) o período de oscilação não se altera;d) é máxima a transferência de energia;e) n.r.a.

62. (FMU) O fenômeno físico que torna possível a sintonizaçãode uma emissora no aparelho receptor de rádio é:

a) ressonância b) interferênciac) indutância d) resistênciae) n.r.a.

63. (MED-Bragança) Os aumentos e diminuições sucessivosna intensidade do som resultante de ondas sonoras, defreqüências ligeiramente diferentes, são devidos aofenômeno denominado:

a) ressonância b) batimentoc) interferência d) efeito Dopplere) n.d.a.

64. Batimento é o fenômeno resultante da superposição deduas ondas de mesma direção, mesma amplitude efreqüências:

a) iguais b) múltiplasc) próximas d) pequenase) n.d.a.

Page 11: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 11

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

a) interferência destrutiva.

b) ondas não se alteram.

Resolução:

a) λ = 2 . 2 ⇒ λ λ λ λ λ = 4 m

b) V = λ . f = 4 . 20 ⇒ V = 80 m/s

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

Resolução:

λ = 0,84 mT = 2 s

a) V = 0,84

VT 2

λ ⇒ = ⇒ V = 0,42 m/s

b) Nas cristas e nos vales, a velocidade é nula, ou seja, nos tempos:

t = 0,5 s e t = 1,5 s

V = 30 cm /s

V = 30 cm /s

60 cm

66. (UNICAMP) A figura representa dois pulsos transversaisde mesma forma, que se propagam em sentidos opostos,ao longo de uma corda ideal, longa e esticada. No instantet = 0, os pulsos encontram-se nas posições indicadas.Esboce a forma da corda:

a) no instante t = 1 sb) no instante t = 2 s

67. Um conjunto de ondas periódicas transversais, de freqüência20 Hz, propaga-se em uma corda. A distância entre umacrista e um vale adjacente é de 2 metros. Determine:

a) o comprimento de onda;b) a velocidade do movimento ondulatório.

68. (FUVEST) O gráfico representa a coordenada vertical y,em função do tempo t, de uma rolha que se moveverticalmente em um tanque, onde são produzidas ondascom cristas sucessivas a uma distância de 0,84 m.

a) Qual a velocidade de propagação das ondas?b) Em que instantes a velocidade da rolha é nula?

65. Um afinador de pianos, ao desempenhar seu trabalho, vale-se de diapasões que emitem som de freqüência padrão. Paraafinar uma certa nota, após acioná-la, ele percute o diapasãocorrespondente e ouve os dois som. A afinação da nota éconsiderada finda quando não se observar entre os sonsdo piano e do diapasão:

a) interferência b) polarizaçãoc) batimento d) efeito Dopller-Fizeaue) efeito Joule.

1

t(s)

2

–1

+1y(cm)

Page 12: 49_Ondulatoria

12 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

λ = 2,5 m

V = S 35

t 7

∆ =∆ = 5 m/s

V = λ . f ⇒ f = V 5

2,5=

λ⇒⇒⇒⇒⇒ f = 2 Hz

Resolução:

V = F .

m

� "equação de Taylor"

50 = 33

400 .50 10 10

40 10− ⇒ =��x

x ⇒ � = 0,5 m

Resolução:

Multiplicando-se a densidade volumétrica pela área, obtemos adensidade linear. Daí:

ρ = 8 � 103 . 10–4 = 0,8 kg/m

V = F 80

0,8=

ρ⇒ V = 10 m/s

Resolução:

V = 5 m/s. Do gráfico, obtemos:

a) λ = 1 m ⇒ λ λ λ λ λ = 100 cm

b) V = 1

TT V 5

λ λ⇒ = = ⇒ T = 0,2 s

Resolução:

V = 2 m/sλ = 10 m

a) Quando ancorado: V = 10

TT V 2

λ λ⇒ = = ⇒ T = 5 s

b) Quando se movimenta no sentido contrário, temos:V = Vbarco + Vondas = 8 + 2 = 10 m/s

T = 10

V 10

λ = ⇒ T = 1 s

50 cm

v

72. Uma onda mecânica que se propaga num meio comvelocidade 5 m/s tem, num determinado instante,a configuração mostrada. Determine:

a) o comprimento de ondab) o período da onda

73. (FUVEST) Em um lago, o vento produz ondas periódicasque se propagam com velocidade de 2 m/s. O comprimentode onda é de 10 m. Determine o período de oscilação de umbarco:

a) quando ancorado nesse lagob) quando se movimenta em sentido contrário ao da

propagação das ondas, com velocidade de 8 m/s

69. Sabendo que as ondas do mar percorrem 35 metros em7 segundos e que a distância entre duas cristasconsecutivas é de 2,5 m, determine a freqüência com queelas chegam à praia.

70. Um fio de aço de comprimento � e massa 40 g é esticadocom tração de 400 N. Sabendo que a velocidade depropagação de uma onda transversal nesse fio é de 50 m/s,determine �.

71. Um fio de densidade volumétrica 8 . 103 kg/m3 tem secçãotransversal de área 10−4m2. Determine a velocidade depropagação das ondas produzidas nesse fio, quandosubmetido a uma força de tração de intensidade 80 N.

Page 13: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 13

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

V = 0,75 m/s f = 2,5 Hz

V = λ . f

λ = V 0,75

f 2,5= ⇒ λ λ λ λ λ = 0,3 m

Alternativa D

Resolução:

f = 6 � 106 Hz V = 3 � 108 m/s

V = λ . f

λ = 8

6

V 3 10

f 6 10= x

x⇒ λλλλλ = 50 m Alternativa A

Resolução:

f = 20 Hz

λ = 10 cm

V = λ . f = 10 . 20 ⇒ V = 200 cm/s

Alternativa D

Resolução:

λ = 25 m T = 4 s

a) f = 1 1

T 4= ⇒ f = 0,25 Hz

b) V = λ . f = 25 . 0,25 ⇒ V = 6,25 m/s

Resolução:

a) Temos que i = r = 45º

b) V = λ . f = 0,1 . 20 ⇒ V = 2 m/s

c)

O ponto deve percorrer 1 metro.

V = S S 1

tt V 2

∆ ∆⇒ ∆ = =∆ ⇒ ∆∆∆∆∆t = 0,5 s

1 m 1 m

45º 45º

X

74. Um barco está ancorado num lago, onde se propagamondas de 25 m de comprimento. O período do movimentooscilatório do barco é T = 4 s. Determine:

a) a freqüência das ondasb) a velocidade de propagação das ondas

75. (UF-BA) A figura representa uma onda que se propagaao longo de uma corda, com freqüência de 20 Hz. Avelocidade de propagação da onda é de:

a) 1,0 x 100 cm/s b) 2,0 x 100 cm/sc) 1,0 x 103 cm/s d) 2,0 x 102 cm/se) 4,0 x 102 cm/s

76. Um gerador produz ondas senoidais com velocidade depropagação de 0,75 m/s e freqüência de 2,5 Hz. Ocomprimento dos pulsos produzidos é, em metros, de:

a) 1,5b) 1,2c) 0,9d) 0,3e) 0,6

77. (UF-CE) Uma estação de rádio opera em ondas curtas nafreqüência de 6 000 kHz. Determine, em metros, ocomprimento das ondas eletromagnéticas emitidas pelaantena da estação, sabendo que a velocidade das ondaseletromagnéticas é igual à da luz.

a) 50 b) 0,5 c) 5 d) 500 e) 25

78. Uma fonte produz ondas planas na superfície de um líquidocom freqüência de 20 Hz. A figura representa a vista decima de um trem de ondas chegando a um anteparo noinstante t = 0. Determine:

a) o ângulo de reflexão da onda;b) a velocidade de propagação das ondas;c) o tempo necessário para o ponto X da onda atingir o anteparo.

10 cm

45º

10 cm1 m

X

Anteparo

Page 14: 49_Ondulatoria

14 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

a) A freqüência e o período.

b) V = λ . f = 0,02 . 10 ⇒ V = 0,2 m/s ⇒ V = 20 cm/s

Resolução:

f = 100 Hz V = 400 m/s

B A

A B B

n V 4000,8 0,8

n V V= = ⇒ = ⇒ VB = 500 m/s

VB = λB . f ⇒ λB = BV 500

f 100= ⇒ λλλλλB = 5 m

Resolução:

Pela Teoria → Alternativa C

Resolução:

Pela Teoria → Alternativa E

79. (FUVEST) Um trem de ondas periódicas percorre o meio 1,chega à interface com o meio 2 e penetra nele, sofrendorefração. O comprimento de onda no meio 1 é λ λ λ λ λ1 = 1,5 cme o comprimento de onda no meio 2 é λλλλλ2 = 2,0 cm.

a) Das grandezas físicas: velocidade de propagação,freqüência e período, quais conservam o mesmo valornos dois meios?

b) Se a freqüência das ondas é igual a 10 Hz no meio 1, qualé a velocidade de propagação no meio 2?

60. (FAAP) Ondas mecânicas de freqüência 100 Hz evelocidade 400 m/s propagam-se num meio A. Ao atingirum meio B, elas se refratam. Sabendo que o índice derefração do meio B em relação ao A é 0,8, determine avelocidade e o comprimento de onda no meio B.

81. (UF-MG) Na figura está esquematizada uma onda que sepropaga na superfície da água, da parte rasa para a partefunda de um tanque. Seja λλλλλ o comprimento de onda daonda, V sua velocidade de propagação e f sua freqüência.Quando a onda passa da parte rasa para a parte funda,pode-se dizer que:

a) λλλλλ aumenta, f diminui e V diminui.b) λλλλλ aumenta, f diminui e V aumenta.c) λλλλλ aumenta, f não muda e V aumenta.d) λλλλλ diminui, f aumenta e V aumenta.e) λλλλλ diminui, f não muda e V aumenta.

82. (MACK) Seja uma cuba de ondas com água, na qualexiste uma fonte que vibra com freqüência f. Se a mesma fontepassar a vibrar com freqüência 2f, podemos afirmar que:

a) o período da onda duplicab) a velocidade de propagação da onda duplicac) a velocidade de propagação da onda fica reduzida à

metaded) o comprimento de onda duplicae) o comprimento de onda fica reduzido à metade do inicial

Sen

tid

o d

e p

rop

agaç

ão d

a on

da

Par

te f

unda

Par

te r

asa

Page 15: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 15

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Meio mais raso → mais refringente → V menor

Meio mais profundo → menos refringente → V maior

Alternativa B

Resolução:

A freqüência não varia ⇒ f = 5 pulsos por segundo.

Alternativa A

Resolução:

Se V2 > V1 ⇒ o meio 2 é menos refringente do que o meio 1. Logo, ao sofrer refração a linha M afasta-se da reta normal à superfície.

Alternativa A

83. (MED. Bragança) O perfil de um tanque de ondas raso émostrado na figura. Pulsos retos são produzidosperiodicamente no anteparo A. Qual a configuração dasfrentes de ondas na superfície da água?

a) b)

c) d)

e) n.d.a.

84. (MED. Bragança) Com relação à questão 64, se a freqüênciada onda na parte rasa é de 5 pulsos por segundo, qual a suafreqüência na parte mais funda?

a) 5 pulsos por segundob) maior que 5 pulsos por segundoc) menor que 5 pulsos por segundod) depende do comprimento de ondae) n.d.a.

M Bágua

bloco devidro

A

M BABMA

BMA BMA

85. (CESGRANRIO) Numa experiência em um tanque, uma frente de ondas retilínea MN incide nalinha de separação entre duas regiões do tanque, em que as velocidades de propagação deondas são respectivamente V1 e V2, sendo V2 > V1. Na figura, a frente de onda está representadano instante em que a extremidade M atinge a linha de separação entre as duas regiões. Algunsinstantes mais tarde, a frente de onda terá a forma:

a) b)

c) d) e)

M

N

V1

V2

M

NN

M

NM

N

M

N

M

Page 16: 49_Ondulatoria

16 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

1 2 2

2 1 1

n n 2

n n 3,5

λ = ⇒ = =λ

47

Alternativa A

Resolução:

1 1

2 2 2

V 70

V V / 2

λ λ= ⇒ =λ λ

⇒ V2 = 35 cm/s

Alternativa B

Resolução:

1 2 1

2 1 2

n V n 35

n V n 70= ⇒ = = 0,5

Alternativa A

86. (MED. ABC) Frentes de ondas planas são produzidasna superfície da água, apresentando o aspecto abaixoesquematizado, a partir de uma linha imaginária ABque separa o meio em dois meios diferentes, 1 e 2. Nesta situação,o índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1 é igual a:

a)47

b)74

c)23

d)34

e)7

2

2 cm

2 cm

2 cm

2 cm

3,5 cm

3,5 cm

12

A

B

3,5 cm

3,5 cm

4,20 m

(UF-BA) A proposição seguinte refere-se às questões 69 e 70. O diagrama representa um conjunto de ondas planas, procedentes deum vibrador situado à esquerda de um tanque que contém água. A velocidade de propagação das ondas é de 70 cm/s e, ao mudarde meio, seu comprimento de onda reduz-se à metade.

87. A velocidade de propagação da onda, após mudar de meio, éigual a (em cm/s):

a) 25 b) 35 c) 70 d) 120 e) 280

88. O índice de refração do meio onde se deu a refração, em relaçãoao do meio onde se deu a incidência, é igual a:

a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 4,0

Page 17: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 17

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Distância percorrida até atingir o ponto P:

distância = 2 2 m e V = S

t

∆∆

1,4 = 2 2

t ⇒ t ≅≅≅≅≅ 2 s

b)

B 1 m 1 m P

2 m 2 m

V 45º

V

P

Resolução:

Alternativa D

Resolução:

Extremidade fixa ⇒ inversão de fase.

Alternativa B

89. (FUVEST) Ondas planas propagam-se na superfície da águacom velocidade igual a 1,4 m/s e são refletidas por umaparede plana vertical, onde incidem sob o ângulo de 45º. Noinstante t = 0, uma crista AB ocupa a posição indicada nafigura.

2 m

1 m

PB

A

V

45º

a) Depois de quanto tempo essa crista atingirá o ponto P,após ser refletido na parede?

b) Esboce a configuração dessa crista quando passa por P.

90. (PUC-MG) Refração é a propriedade de uma onda quedescreve:

a) uma alteração na direção de propagação, ao atingir umabarreira.

b) um espalhamento ao passar por uma abertura estreita.c) uma modificação na sua amplitude, ao superpor-se a

outra onda.d) uma mudança em sua velocidade, ao passar de um meio

para outro.e) uma variação em sua freqüência, ao mudar a direção de

propagação.

91. (PUC) Numa corda homogênea e leve, de comprimento L,gera-se um pulso que se propaga no sentido dos valorescrescentes de x. Quando atinge o extremo fixo x = L:

a) o pulso se refrata, com inversão de faseb) o pulso se reflete, com inversão de fasec) o pulso se refrata, com manutenção de fased) o pulso se reflete, com manutenção de fasee) cessa a propagação do pulso

x

Page 18: 49_Ondulatoria

18 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Na interferência, as propriedades das ondas se mantêm.

Assim:I. FalsaII. FalsaIII. Falsa

Alternativa A

Resolução:

N .2

λ = x2 – x1 (N = 1) → menor valor ímpar

10

2= x2 – 60 ⇒ x2 = 65 cm

Alternativa B

Resolução:

F1P––

= x

8 – x = N . 2

λ ⇒ x = 8 – N . 2

2x = 8 – N (N é par e x < 8)

N = 0 e x = 8 m

Alternativa A

Resolução:

A = 5 + 15 ⇒ A = 20 cm

Alternativa E

92. (UnB)

I. Quando duas ondas se interferem destrutivamente, umaafeta a propagação da outra.

II. Quando duas ondas se interferem construtivamente,uma afeta a propagação da outra.

III. Quando duas ondas se interferem, a energia das ondasdiminui.

Para responder à questão, analise as proposições I, II e IIIe assinale:

a) se nenhuma é corretab) se apenas II e III são corretasc) se apenas I e III são corretasd) se apenas III é correta

93. (F.M. Itajubá-MG) Duas fontes F1 e F2, em fase, emitemondas de comprimento de onda igual a 10 cm. Um pontoP está à distância x1 = 60 cm de F1 e à distância x2 de F2(x2 > x1). Para que o ponto P sofra interferência destrutiva,o menor valor possível para x2 é:

a) 62,5 cmb) 65 cmc) 67,5 cmd) 70 cm

94. (EN-RJ) Dois alto-falantes, localizados em F1 e F2, emitemsons de mesma amplitude, mesma freqüência e mesma fase.Em um ponto P encontra-se um ouvinte. Sabe-se que 1F P <

2F P , que o comprimento de onda do som emitido é de 2,0 me que 2F P = 8,0 m. Para que o ouvinte em P percebainterferência construtiva, o maior valor possível de 1F Pé de:

a) 8,0 m b) 7,0 mc) 6,0 m d) 7,5 me) 8,5 m P

F1

F2

95. (UF-PI) A figura representa duas ondas transversaispropagando-se simultaneamente. A superposição dessasondas resulta numa onda cuja amplitude, em centímetros, é de:

a) zerob) 5c) 10d) 15e) 20 – 5

–10

5

10

15

0

y (cm)

x

–15

Page 19: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 19

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

Resolução:

85 – 80 = N . 2

λ

λ = 10

N(N é ímpar) ∴ para N = 1 ⇒ λλλλλ = 10 cm

Alternativa D

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

Resolução:

Se PA = PB ⇒ PA PB− = 0

N2

λ= 0 ⇒ N = 0 (par)

interferência construtiva.

Alternativa B

F2

PF1

97. (F.C CHAGAS) Em dado intervalo de tempo, existe umaonda transversal estacionária em uma mola perfeitamenteelástica. Nesse intervalo de tempo:

a) todos os pontos da mola estão imóveisb) os nós se movem com velocidade escalar constantec) existem nós e ventres na molad) somente o ponto médio da mola está imóvele) o comprimento de onda diminui.

98. (UF-RS) Em um tanque de ondas, duas fontes F1 e F2oscilam com a mesma freqüência e sem diferença de fase,

produzindo ondas que se superpõem no ponto P, como

mostra a figura. A distância entre F1 e P é 80 cm e entre F2e P é 85 cm. Para qual dos valores de comprimento de onda

das ondas produzidas por F1 e F2 ocorre um mínimo de

intensidade (interferência destrutiva) no ponto P?

a) 1,0 cm

b) 2,5 cmc) 5,0 cm

d) 10 cm

e) 25 cm

96. (F.C.CHAGAS) Quando duas ondas interferem, a ondaresultante apresenta sempre pelo menos uma mudança emrelação às ondas componentes. Tal mudança se verifica emrelação à (ao):

a) comprimento de ondab) períodoc) amplituded) fasee) freqüência

99. (UFU-MG) Dois objetos pequenos A e B batem em fase nasuperfície de um líquido produzindo ondas de mesmocomprimento de onda λ λ λ λ λ. Supondo um ponto P qualquer, nasuperfície do líquido, podemos afirmar que:

a) se PA = PB, a interferência será destrutivab) se PA = PB = λ , a interferência será construtivac) se PA − PB =λ /2, a interferência será construtivad) se PA − PB = 2λ, a interferência será destrutivae) não é possível ter interferência construtiva

Page 20: 49_Ondulatoria

20 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

x > 150

2x – 300 = 2 . 2

λ

2x = 300 + 300 H2 = x2 – 1502

x = 300 m H2 = 3002 – 1502 ⇒ H = 260 m

Alternativa C

xx

F R

H

150�����

Resolução:

Pela teoria → Alternativa A

Resolução:

AP––

– BP––

= N .2

λ (N ímpar)

N = 2n – 1 ⇒ para n ∈ IN ⇒ N ímpar

Alternativa A

H

C

F

300m

R

101.Ondas de comprimento de onda de 300m são emitidas poruma fonte F e são captadas pelo receptor R, após seremtransmitidas de forma direta e também refletidas em umacamada plana C, conforme a figura. A fonte e o receptorestão no mesmo nível horizontal a uma distância de 300 mentre si. A camada C está a uma altura H desconhecida.O menor valor de H para que as ondas refletidas e as ondasque se propagam diretamente interfiram de forma construtivano receptor vale, em metros:

a) 220b) 240c) 260d) 340e) 380

100.(UNISA) Duas fontes sonoras idênticas A e B estãocolocadas a 50 cm uma da outra. Para que haja interferênciaconstrutiva em um ponto C, é necessário que a diferença decaminhos CA − CB seja igual a:

a) um número par de meios de comprimentos de ondab) um número ímpar de meios de comprimentos de ondac) um número ímpar de quartos de comprimentos de ondad) uma constante qualquere) nenhuma das anteriores

102. (Santa Casa) Um pedacinho de papel (confete) encontra-se na superfície de um líquido

inicialmente em repouso. O confete ocupa a posição C do triângulo equilátero ABC, quando

nos pontos A e B provocam, sincronizadamente, pulsos periódicos de freqüência f e amplitudea aproximadamente igual a 2 cm. O triângulo ABC se encontra muito longe das margens.

C

L

d dA M

O confete não oscilaria se fosse posto na superfície

líquida num ponto P, tal que:

a) AP BP n− = −( )2 12λ

(n = 1, 2, 3...)

b) AP BP n− =λ4

(n = 1, 2, 3...)

c) AP BPnAB

− =2 . λ

(n = 1, 2, 3...)

d) AP BP n− = . λ (n = 1, 2, 3...)

e) AP BP− = 2 (n – 1)λ (n = 1, 2, 3...)

Page 21: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 21

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

a) Do gráfico temos que: λλλλλ = 40 cm

b) V = 0,4

TT V 10

λ λ⇒ = = ⇒ T = 0,04 s

Resolução:

|D1 + D2 – 2D2| = N . 2

λ ⇒ | D1 – D2| = N2

λ

(construtiva ∴ N par)

Alternativa C

Resolução:

V = 2 m/sλ = 5 mT = ?

V = 5

TT V 2

λ λ⇒ = = ⇒ T = 2,5 s Alternativa C

Resolução:

V = λ . f

f = V 150

1,25=

λ⇒ f = 120 Hz

Alternativa E

105. Na figura está representada a configuração de uma ondamecânica, que se propaga com a velocidade de 10 m/s.

Determine:

a) o comprimento de ondab) o período da onda

v

20 cm

106. (F. Carlos Chagas) Ondas de comprimento de onda λλλλλ decerta fonte percorrem os caminhos indicados na figura.Para a diferença (D1 – D2) existe uma relação que dá todosos máximos possíveis no ponto P. Qual é essa relação?

a) D1 – D2 = Nλ/2, N inteirob) D1 – D2 = Nλ, N inteiroc) D1 – D2 = Nλ/2, N pard) D1 – D2 = Nλ, N ímpare) D1 – D2 = Nλ/4, N par

D1

superfície refletora

D2

2D2

fonte

103. (FCC-BA) Uma rolha flutua na superfície da água, oscilandodevido às ondas que se propagam com velocidade escalarconstante e igual a 2,0 m/s. A distância entre duas cristassucessivas das ondas, que são uniformes, é igual a 5,0 m.Qual o período de oscilação da rolha, em segundos?

a) 0,10 b) 0,40c) 2,5d) 7,0e) 10,0

104. (UF-PR) Uma onda tem velocidade de 150 m/s ecomprimento igual a 125 cm. Sua freqüência é de:

a) 12,5 Hzb) 75 Hzc) 80 Hzd) 100 Hze) 120 Hz

Page 22: 49_Ondulatoria

22 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

X1 – X2 = N . 2

λ (N ímpar)

N = 2n – 1 ⇒ para n ∈ IN ⇒ N ímpar

Alternativa A

Resolução:

Pela teoria → Alternativa D

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

x2x1

F1

P

F2

107. (MED. Bragança) Duas fontes pontuais F1 e F2, de mesmafreqüência, são colocadas no mesmo tanque a vibrar emfase, separadas pela distância d. Assinale a opção quecorresponde a uma afirmação verdadeira.

a) As ondas produzidas não sofrerão interferência, pois asfontes estão em fase.

b) Haverá interferência destrutiva em todos os pontoscujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiplosinteiros da distância d.

c) Haverá interferência destrutiva em todos os pontoscujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiplosinteiros do comprimento de onda.

d) Haverá interferência destrutiva em todos os pontoscujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiploímpares de meio comprimento de onda.

e) n.r.a.

108. (UF.Fortaleza) Considere duas fontes de ondas coerentesF1 e F2 e um ponto P, situado às distâncias X1 e X2 deF1 e F2, respectivamente. Se n é inteiro, positivo, e λλλλλ ocomprimento de onda, haverá uma interferênciadestrutiva em P, se:

a) |X1 – X2| = (2n – 1)12

b) |X1 – X2| = n . λc) |X1 – X2| = λ

d) |X1 – X2| = (n + 1)λ

109. (MACK) Para que duas ondas sonoras produzambatimento, é necessário que tenham:

a) a mesma freqüênciab) a mesma amplitudec) o mesmo número de harmônicosd) freqüências ligeiramente diferentes

e) amplitudes ligeiramente diferentes

110. Na superposição de duas ondas provocando o fenômenode batimento, é verdade que:

a) elas têm fases diferentesb) ambas têm a mesma fasec) ambas têm freqüências ligeiramente diferentesd) elas se propagam em direções opostase) não sei

Page 23: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 23

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

f = |f1 – f2|

Alternativa C

Resolução:

f = |f1 – f2| ⇒ f = 2 Hz

Alternativa D

Resolução:

f = |f1 – f2| ⇒ f = 8 Hz

Alternativa A

Resolução:

Pela teoria → Alternativa C

Resolução:

F = 105,9 MHz = 105,9 . 106 HzV = C = 3 . 108 m/sV = λ . F3 . 108 = λ . 105,9 . 106

λ =

83 10.81,059 10.

∴∴∴∴∴ λ λ λ λ λ = 2,83m

111. (FESP) A superposição de duas ondas sonoras de freqüên-cias próximas dá origem a batimentos de freqüência:

a) f1 + f2

2b) f1 + f2c) |f1 – f2|

d) | |2f f1 2

2−

e) n.d.a

112. (MED.Santos) Superpondo vibrações de freqüências100 Hz e 102 Hz, resultam batimentos de freqüência:

a) 1,02 Hzb) 10200 Hzc) 202 Hzd) 2 Hze) 20,2 Hz

113. (CAXIAS DO SUL) Um movimento ondulatório de 1 000 Hzde freqüência se superpõe a outro de freqüência 992 Hz.A freqüência dos batimentos, em Hz, é:

a) 8b) 992c) 996d) 1 000e) 1 992

114. (UNISA) Um sistema vibrando em ressonância deve:

a) vibrar na máxima amplitude possívelb) vibrar a uma freqüência mais alta que sua freqüência

naturalc) ser excitado por impulsos de freqüência igual à sua

freqüência naturald) ser feito do mesmo material que a fonte de vibração

115. (VUNESP) A Rádio Universitária FM da Unesp deveráoperar na freqüência 105,9 megahertz (mega ≡ 106).Admitindo 3,0 x 108 m/s como velocidade de propagaçãodas ondas de rádio, ache o comprimento de onda datransmissão.

Page 24: 49_Ondulatoria

24 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

V = 10 m/s

No gráfico temos que λ = 2m

V = λ . F

10 = 2 . F

F = 5Hz

Alternativa D

Resolução:

L = 2 m

m = 10g = 10 . 10–3kg

T = 200N

V = ?

µ = m�

⇒ µ = 310 10

2

−. ⇒ µ = 5 . 10–3 kgm

V = Fµ

V = 3

200

5 10−. ⇒ V =

340 10. ⇒ V = 44 10.

V = 2 . 102 m/s

V = 200 m/s

Alternativa A

Resolução:

a) Temos uma interferência destrutiva. Como as ondas têm a mesmavelocidade no instante t = 0 e são iguais em Amplitude no instantet = 1s

a = a1 – a2 onde a1 = a2

a = 0 corda esticada ____________________

b) No instante 2s as posições estarão invertidas.

116. (PUC-PR) A figura representa uma onda transversal quese propaga numa corda à velocidade de 10 m/s. A suafreqüência vale:

a) 10 Hzb) 2 Hzc) 3 Hzd) 5 Hze) 0,1 Hz

Y (m)

X (m)0 1 2

v = 30 cm/s

v = 30 cm/s

60 cm

117. (MACK) Um fio metálico de 2 m de comprimento e 10 gde massa é tracionado mediante uma força de 200 N.A velocidade de propagação de um pulso transversalnesse fio é de:

a) 200 m/s

b) 100 m/s

c) 50 m/s

d) 2 10 m/s

e) n.d.a.

118. (UNICAMP) A figura representa dois pulsostransversais de mesma forma, que se propagam emsentidos opostos, ao longo de uma corda ideal, longa eesticada. No instante t = 0 os pulsos encontram-se nasposições indicadas.

Esboce a forma da corda:

a) no instante t = 1 s;b) no instante t = 2 s. 60 cm

v = 30 cm/s

v = 30 cm/s

Page 25: 49_Ondulatoria

ONDULATÓRIA FÍSICA 25

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

Temos 1/2 comprimento de onda na figura.Assim: λ = 2 . 10

λλλλλ = 20cm

Resolução:

V1 = 10 m/s

F1 = 5 Hz

V2 = 5 m/s

λ2 = ?

Resolução:

F = 5 . 1014 HzV = 300.000 km/s = 3 . 108 m/s

η = 2

a) r = ?i = 45º

η1 sen i = η2 sen r ⇒ η ar . sen 45 = ηV . sen r

1 . 2

22

= . sen r ⇒ sen r = 1/2

r = 30º

b) η1 . v1 = η2 . v2 ⇒ ηar . var = ηV . VV

1 . 3 . 108 = 2 . VV

VV = 83 . 10

m/s2

VV = λv . F

83 10

2

. = λV . 5 .1014 ⇒ λV =

8

14

3 10

5 2 10

.

.

λV = 0,425 . 108 . 10–14 ⇒ λ V = 4,2 . 10–1.10–6

λλλλλV = 4,2 . 10–7m

Na refração de ondas a freqüência não se altera.

Assim: 1 1V F= λ .

2 2V F= λ .

onde V1 = λ1 . F1 ⇒ 10 = λ1 . 5 ∴∴∴∴∴ λλλλλ1 = 2 m

1 1

2 2

V

V

λ=

λ ⇒ 2

10 2

5=

λ ⇒ 10λ2

= 10 ∴∴∴∴∴ λλλλλ2 = 1 m

Alternativa C

119. (UEL-PR) A figura representa uma configuração de ondasestacionárias propagando-se numa corda. As ondas quegeram esta configuração têm comprimento de onda, emcentímetros, de:

a) 25b) 20c) 15d) 10e) 5

120. (UNISA) Uma onda plana se propaga num meio comvelocidade de 10 m/s e com freqüência de 5 hertz e passapara outro meio com velocidade de 5 m/s. O comprimentode onda no segundo meio é de:

a) 0,81 mb) 0,5 mc) 1,0 md) 1,5 me) 2,0 m

10 cm

121. (FUVEST) Um feixe de luz monocromática de freqüência5 x 1014 Hz, à velocidade de 300 000 km/s, penetra numa

barra de vidro de índice de refração 2 . Calcule:

a) o ângulo de refração, quando o feixe incidente formaum ângulo de 45º com a normal;

b) o comprimento de onda desta luz no vidro.

Page 26: 49_Ondulatoria

26 FÍSICA ONDULATÓRIA

FISCOL-MED2303-R

Resolução:

F = 320 HzV1 = 72 km/h = 20 m/sV2 = 0VS = 340m/sFap = ?

Fonte em movimento: ouvinte parado.Assim:

FA = ƒSS

S F

V

V V−

FA = 320 . 340

340 20−

FA = 320 . 34 0

32 0

FA = 340 Hz

Alternativa B

Resolução:

y = 0,5 cos [2π (20t – 4x)]

a) A = 0,5

b) ω = 40π rad/s

ω = 2Tπ

40 π2 π

=T

⇒ T = 2

40

T = 0,04s

c) b = 8π

b = 2πλ

⇒ 8 π2 π

⇒ 14

λ =

λλλλλ = 0,25m

d) F = 1T

⇒ F = 1

0,05 ⇒ F = 20 Hz

V = λ ..... F ⇒ V = 0,25 . 20

V = 5 m/s

y

0x

123. (FEI) No esquema representado a seguir, encontramosuma corda tensa não absorvedora de energia, na qualpropaga-se um trem de ondas transversais, no sentidodos valores crescentes de x.

122. (CEFET-PR) Uma ambulância de sirene ligada emite um somde freqüência 320 Hz e se aproxima, a 72 km/h, de umobservador em repouso. Sabendo-se que a velocidade dosom no ar é 340 m/s, a freqüência aparente do som percebidopelo observador será, em Hz, aproximadamente igual a:

a) 300b) 340c) 520d) 392e) 592

Em relação ao referencial xOy, a equação dessas ondas é:y = 0,5 cos [2π (20t – 4x)] (S.I.). Determine:

a) a amplitudeb) o períodoc) o comprimento de ondad) a velocidade de propagação