Ondas 1 (Gab) - Lógico Cursos Aliados

1. Chumaços de algodão embebidos em uma solução de vermelho de cresol, de cor rosa,
foram colocados em três recipientes de vidro, I, II e III, idênticos e transparentes. Em I e II,
havia plantas e, em III, rãs. Os recipientes foram vedados e iluminados durante um mesmo
intervalo de tempo com luz de mesma intensidade, sendo que I e III foram iluminados com luz
de frequência igual a 7,0  1014 Hz, e II, com luz de frequência igual a 5,0  1014 Hz. O gráfico
mostra a taxa de fotossíntese das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da
radiação eletromagnética. Considere que, para essas plantas, o ponto de compensação fótica
corresponde a 20% do percentual de absorção.
É correto afirmar que, após o período de iluminação, as cores dos chumaços de algodão
embebidos em solução de cresol dos recipientes I, II e III ficaram, respectivamente:
Note e adote:
As plantas e as rãs permaneceram vivas durante o experimento.
As cores da solução de cresol em ambientes com dióxido de carbono com concentração
menor, igual e maior que a da atmosfera são, respectivamente, roxa, rosa e amarela.
Velocidade da luz  3  108 m / s e 1nm  10 9 m
a) roxa, amarela e amarela.
b) roxa, rosa e amarela.
c) rosa, roxa e amarela.
d) amarela, amarela e roxa.
e) roxa, roxa e rosa.
2.
Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso, com uma de suas
extremidades fixa em uma parede e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas
transversais nessa corda. A figura representa o perfil de um trecho da corda em determinado
instante posterior ao acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um movimento
harmônico vertical, indo desde um ponto mais baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da
onda).
Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade constante de 10 m / s e que
a frequência do oscilador também é constante, a velocidade escalar média do ponto P, em
m / s, quando ele vai de um vale até uma crista da onda no menor intervalo de tempo possível
é igual a:
a) 4.
b) 8.
c) 6.
d) 10.
e) 12.
3. Um observador na superfície do planeta observa num arco-íris primário, que o vermelho é a
cor que sempre está em __________ da cor azul. Isso porque sofre __________ refração em
relação ao azul. Além disso, é correto dizer que, durante a refração nas gotas de chuva, as
frequências das cores __________.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.
a) baixo – menor – aumentam
b) cima – menor – aumentam
c) cima – menor – permanecem inalteradas
d) baixo – maior – permanecem inalteradas
e) baixo – maior – diminuem
4. Um osciloscópio é um instrumento muito útil no estudo da variação temporal dos sinais
elétricos em circuitos. No caso de um circuito de corrente alternada, a diferença de potencial
(U) e a corrente do circuito (i) variam em função do tempo.
Considere um circuito com dois resistores R1 e R2 em série, alimentados por uma fonte de
tensão alternada. A diferença de potencial nos terminais de cada resistor observada na tela do
osciloscópio é representada pelo gráfico abaixo. Analisando o gráfico, pode-se afirmar que a
amplitude e a frequência da onda que representa a diferença de potencial nos terminais do
resistor de maior resistência são, respectivamente, iguais a:
a) 4 V e 2,5 Hz. .
b) 8 V e 2,5 Hz.
c) 4 V e 400 Hz. .
d) 8 V e 400 Hz.
5. Ainda amplamente usada na medicina, a radiação X (composta por raios X) é uma forma
de radiação eletromagnética, de natureza semelhante à luz. A maioria dos raios X possuem
comprimentos de onda entre 0,01 a 10 nanômetros, correspondendo a frequências na faixa de
30 petahertz a 30 exahertz (3  1016 Hz a 3  1019 Hz) e energias entre 100 eV até
100 keV.
Em relação à radiação X, assinale a alternativa correta.
a) Há dois tipos de campos oscilantes envolvidos, que são os campos elétrico e magnético,
paralelos entre si.
b) Não sofre interferência, polarização, refração ou reflexão.
c) É composta de ondas longitudinais.
d) Em geral, apresenta maior facilidade de penetração em tecidos moles que a luz visível.
6.
Um apontador laser, também conhecido como “laser pointer”, é direcionado não
perpendicularmente para a superfície da água de um tanque, com o líquido em repouso. O raio
de luz monocromático incide sobre a superfície, sendo parcialmente refletido e parcialmente
refratado. Em relação ao raio incidente, o refratado muda:
a) a frequência.
b) o índice de refração.
c) a velocidade de propagação.
d) a densidade.
7. “É que minha neta, Alice, de 15 meses, está vivendo essa fase e eu fico imaginando se ela
guardará na memória a emoção que sente ao perceber pela primeira vez que uma chave serve
para abrir a porta, ... que o controle remoto liga a televisão (...)”
O controle remoto utiliza a tecnologia do infravermelho.
Três candidatos ao vestibular da UEMG fizeram afirmações sobre essa tecnologia:
Candidato 1: a luz infravermelha é visível pelo olho humano, sendo um tipo de onda
eletromagnética.
Candidato 2: no vácuo, a luz infravermelha tem uma velocidade menor que a da luz vermelha,
embora sua frequência seja menor.
Candidato 3: o comprimento de onda da luz infravermelha é menor que o comprimento de
onda da luz vermelha, embora a velocidade das duas seja a mesma.
Fizeram afirmações CORRETAS:
a) Todos os candidatos.
b) Apenas os candidatos 1 e 2.
c) Apenas o candidato 3.
d) Nenhum dos candidatos.
8. Na medida em que se aproximam da beira da praia, as ondas reduzem a sua velocidade de
propagação. Isso ocasiona uma redução no comprimento da onda, deixando as cristas mais
próximas. Além disso, outra consequência da redução da velocidade da onda é a mudança na
direção de propagação das ondas, o que faz com que as ondas cheguem com velocidades
perpendiculares à orla da praia.
Esse fenômeno ondulatório é entendido como:
a) Reflexão.
b) Refração.
c) Interferência.
d) Polarização.
e) Difração.
9.
Um professor de física do ensino médio propôs um experimento para determinar a
velocidade do som. Para isso, enrolou um tubo flexível de 5,0 m (uma mangueira de jardim) e
colocou as duas extremidades próximas a um microfone, como ilustra a Figura abaixo.
O microfone foi conectado à placa de som de um computador. Um som foi produzido próximo a
uma das extremidades do tubo – no caso, estourou-se um pequeno balão de festas – e o som
foi analisado com um programa que permite medir o intervalo de tempo entre os dois pulsos
que eram captados pelo microcomputador: o pulso provocado pelo som do estouro do balão,
que entra no tubo, e o pulso provocado pelo som que sai do tubo. Essa diferença de tempo foi
determinada como sendo de 14,2 ms.
A velocidade do som, em m/s, medida nesse experimento vale:
a) 704
b) 352
c) 0,35
d) 70
e) 14
10. Filmes fotográficos para radiografias, do tipo preto e branco, possuem uma emulsão
fotossensível. Confeccionou-se um filme neste modelo e constatou-se que, para dissociar
moléculas contidas na emulsão fotossensível, é necessária uma exposição a fótons com
energia mínima de 0,7 eV.
Assinale a alternativa que apresenta o valor do maior comprimento de onda da luz capaz de
impressionar este filme.
a) 1,7  109 m
b) 1,7  106 m
c) 1,7  1014 m
d) 0,7  106 m
e) 0,7  109 m
11. Em altos-fornos siderúrgicos, as temperaturas acima de 600 C são mensuradas por
meio de pirômetros óticos. Esses dispositivos apresentam a vantagem de medir a temperatura
de um objeto aquecido sem necessidade de contato. Dentro de um pirômetro ótico, um
filamento metálico é aquecido pela passagem de corrente elétrica até que sua cor seja a
mesma que a do objeto aquecido em observação. Nessa condição, a temperatura conhecida
do filamento é idêntica à do objeto aquecido em observação.
A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a:
a) amplitude.
b) coerência.
c) frequência.
d) intensidade.
e) velocidade.
12. Para obter a posição de um telefone celular, a polícia baseia-se em informações do tempo
de resposta do aparelho em relação às torres de celular da região de onde se originou a
ligação. Em uma região, um aparelho está na área de cobertura de cinco torres, conforme o
esquema.
Considerando que as torres e o celular são puntiformes e que estão sob o mesmo plano, qual o
número mínimo de torres necessárias para se localizar a posição do telefone celular que
originou a ligação?
a) Uma.
b) Duas.
c) Três.
d) Quatro.
e) Cinco.
13. Comparando as características ondulatórias da radiação ultravioleta e das micro-ondas, é
correto afirmar que:
a) 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 módulo.
e) apenas as micro-ondas transportam quantidade de movimento linear.
14. Para que aconteça a propagação de uma onda, é preciso que ocorra transporte de:
a) massa e quantidade de movimento.
b) massa e elétrons.
c) energia e quantidade de movimento.
d) energia e elétrons.
15. Estações 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 CORRETA.
a) Essas estações emitem ondas com o mesmo comprimento.
b) As ondas emitidas por elas propagam-se com a mesma velocidade.
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.
16. Dentre as fontes de energia eletromagnéticas mais comumente observadas no dia a dia
estão o Sol, os celulares e as antenas de emissoras de rádio e TV. A característica comum a
todas essas fontes de energia é:
a) o meio de propagação, somente no vácuo, e a forma de propagação, 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 convecção.
d) a velocidade de propagação e a forma de propagação, através de ondas.
17.
O gráfico acima representa uma onda que se propaga com velocidade 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 kHz
b) 2,4 cm; 4,0 cm; 20 kHz
c) 1,2 cm; 2,0 cm; 40 kHz
d) 1,2 cm; 2,0 cm; 10 kHz
e) 1,2 cm; 4,0 cm; 10 kHz
18. A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de acordo com três faixas de frequência, em UV-A,
UV-B e UV-C, conforme a figura.
Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa
analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:
Considere: velocidade da luz  3,0  108 m s e 1nm  1,0  10 9 m.
O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o:
a) V.
b) IV.
c) III.
d) II.
e) I.
19.
Quando jogamos uma pedra em um lago de águas calmas, são produzidas ondas
periódicas que percorrem 5 m em 10 s.
Sendo a distância entre duas cristas sucessivas igual a 40 cm, teremos que a frequência e a
velocidade de propagação dessas ondas são, respectivamente, iguais a:
a) 1,25 Hz e 0,50 m s.
b) 0,8 Hz e 0,50 m s.
c) 1,25 Hz e 2,00 m s.
d) 0,8 Hz e 2,00 m s.
20. Na 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 essa 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 de frequência da onda Q.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III.
21. Durante seus estudos de preparação para o vestibular da FGV, um aluno pensa acerca da
luz visível que se propaga no ar de seu ambiente 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 1,0kHz, cuja velocidade de propagação no
ar é de 320m / s. A relação λL / λ s entre os comprimentos de onda da luz (λL ) e do som (λ s )
citados é mais próxima de:
a) 101.
b) 102.
c) 103.
d) 104.
e) 105.
22. Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a “piscina de ondas”. O
desenho abaixo representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da
piscina em um dado instante.
Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma
boia sobre a água e nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para
baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo está sempre na posição mais elevada da onda.
O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas
informações, e desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir
que a onda se propaga com uma velocidade de:
a) 0,15 m / s
b) 0,30 m / s
c) 0,40 m / s
d) 0,50 m / s
e) 0,60 m / s
23.
As Nações Unidas declararam 2015 como o ano internacional da luz e das tecnologias
baseadas em luz. O Ano Internacional da Luz ajudará na divulgação da importância 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 ultravioleta, cujo comprimento de onda
está compreendido num determinado intervalo dentro do qual o olho humano é a ela sensível.
Toda radiação eletromagnética, incluindo a luz visível, se propaga no vácuo a uma velocidade
constante, comumente chamada de velocidade da luz, constituindo-se assim, numa importante
constante da Física. No entanto, quando essa radiação deixa o vácuo e penetra, por exemplo,
na atmosfera terrestre, essa radiação sofre variação em sua velocidade 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, mudança 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 como:
a) interferência
b) polarização
c) refração
d) absorção
e) difração
24. Um bombeiro, ao desenrolar uma mangueira homogênea, leve, de comprimento "L ", na
operação de combate a um incêndio, aplica na extremidade dessa mangueira um pulso que se
propaga no sentido dos valores crescentes de " x ", conforme a figura a seguir.
O fenômeno físico observado, após o pulso atingir o extremo x  L (fixo), é a:
a) reflexão com inversão de fase.
b) refração com inversão de fase.
c) propagação finalizada.
d) refração com manutenção de fase.
e) reflexão com manutenção de fase.
25. Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um
feixe luminoso ao incidir em superfícies espelhadas ou ao passar de um meio transparente
para outro:
I. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua frequência é alterada.
II. 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.
III. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência entre a velocidade da onda e
sua frequência.
IV. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da reflexão e da refração das ondas
luminosas.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa I é verdadeira.
b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
26.
Durante uma aula experimental de física, os estudantes construíram um sistema
ressonante com pêndulos simples. As características de cada pêndulo são apresentadas no
quadro. Inicialmente, os estudantes colocaram apenas o pêndulo A para oscilar.
Pêndulo
Massa
A
1
M
M
M
2
2
3
4
5
2M
M
2
2M
Comprimento
do barbante
L
L
2L
L
2
L
2
L
Quais pêndulos, além desse, passaram também a oscilar?
a) 1, 2, 3, 4 e 5.
b) 1, 2 e 3.
c) 1 e 4.
d) 1 e 5.
e) 3 e 4.
27. A figura representa uma embalagem cartonada e sua constituição em multicamadas. De
acordo com as orientações do fabricante, essas embalagens não devem ser utilizadas em
fornos micro-ondas.
A restrição citada deve-se ao fato de a:
a) embalagem aberta se expandir pela pressão do vapor formado em seu interior.
b) Camada de polietileno se danificar, colocando o alumínio em contato com o alimento.
c) fina camada de alumínio blindar a radiação, não permitindo que o alimento se aqueça.
d) absorção de radiação pelo papel, que se aquece e pode levar à queima da camada de
polietileno.
e) geração de centelhas na camada de alumínio, que pode levar à queima da camada de papel
e de polietileno.
28. Certos tipos de superfícies na natureza podem refletir luz de forma a gerar um efeito de
arco-íris. Essa característica é conhecida como iridescência e ocorre por causa do fenômeno
da interferência de película fina. A figura ilustra o esquema de uma fina camada iridescente de
óleo sobre uma poça d’água. Parte do feixe de luz branca incidente (1) reflete na interface
ar/óleo e sofre inversão de fase (2), o que equivale a uma mudança de meio comprimento de
onda. A parte refratada do feixe (3) incide na interface óleo/água e sofre reflexão sem inversão
de fase (4). O observador indicado enxergará aquela região do filme com coloração equivalente
à do comprimento de onda que sofre interferência completamente construtiva entre os raios (2)
e (5), mas essa condição só é possível para uma espessura mínima da película. Considere que
o caminho percorrido em (3) e (4) corresponde ao dobro da espessura E da película de óleo.
Expressa em termos do comprimento de onda (λ ), a espessura mínima é igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
λ
.
4
λ
.
2
3λ
.
4
λ.
2λ.
29. Um 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 representa 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)
30.
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
de ciclo após a situação inicial acima, a configuração que
4
melhor representa a forma da corda e o sentido das velocidades dos pontos 1, 2 e 3 é:
a)
b)
c)
d)
31. Na Copa do Mundo de 2010, a Fifa determinou que nenhum atleta poderia participar sem
ter feito uma minuciosa avaliação cardiológica prévia. Um dos testes a ser realizado, no exame
ergométrico, era o eletrocardiograma.
Nele é feito o registro da variação dos potenciais elétricos gerados pela atividade do coração.
Considere a figura que representa parte do eletrocardiograma de um determinado atleta.
Sabendo que o pico máximo representa a fase final da diástole, conclui-se que a frequência
cardíaca desse atleta é, em batimentos por minuto:
a) 60.
b) 80.
c) 100.
d) 120.
e) 140.
32. A luz propaga-se com velocidade de módulo c = 3 x108 m/s no vácuo; no entanto, quando
a propagação se dá em um meio material, a velocidade será de módulo V < c. O índice de
refração é definido como sendo c/V. Considerando que a luz é uma onda eletromagnética,
imagine um feixe de luz monocromática que passa de um meio para outro, mudando, assim, o
módulo V de sua velocidade.
Nessa mudança de meio, a(s) propriedade(s) do feixe que não sofrerá(ão) alteração é(são):
a) a frequência.
b) o comprimento de onda.
c) a frequência e o comprimento de onda.
d) a amplitude, a frequência e o comprimento de onda.
33. Uma corda é composta de dois segmentos de densidades de massa bem distintas. Um
pulso é criado no segmento de menor densidade e se propaga em direção à junção entre os
segmentos, conforme representa a figura abaixo.
Assinale, entre as alternativas, aquela que melhor representa a corda quando o pulso refletido
está passando pelo mesmo ponto x indicado no diagrama acima.
a)
b)
c)
d)
e)
34. O esquema abaixo representa um trombone de Quincke. A fonte é um diapasão próximo a
F. O ouvido constata intensidade mínima para d1 = 5 cm e novamente para d2 = 15 cm. Qual o
comprimento de onda do som dentro do tubo?
a) 10 cm
b) 20 cm
c) 30 cm
d) 40 cm
35. Leia um diálogo entre um aluno do Lógico e Tacy, psicóloga do cursinho.
O aluno amedrontado vai à psicóloga Tacy e diz:
- Eu vejo ondas!
- Com que frequência? Pergunta a psicóloga.
- 500 terahertz!
- Tudo bem, isso é normal. Afirma a psicóloga.
De acordo com o diálogo acima e baseando-se nos dados apresentados:
a) a resposta do aluno não é coerente, pois a unidade de medida de frequência no SI é rpm.
b) a resposta do aluno não é coerente, pois a maior frequência de uma onda é de 500
gigahertz.
c) a afirmação da psicóloga é coerente, pois a frequência de 500 THz está dentro do espectro
visível.
d) a afirmação da psicóloga não é coerente, pois a frequência de 500 THz representa o
ultravioleta, que não é visível.
e) a afirmação da psicóloga não é coerente, pois a frequência de 500 THz representa o
infravermelho, que não é visível.
36. Um aparelho de rádio R recebe simultaneamente os sinais direto e refletido em uma
camada atmosférica, proveniente de uma emissora E. Quando a camada está a uma altura H,
o sinal é forte; à medida que a camada se desloca verticalmente a partir dessa posição, o sinal
enfraquece gradualmente, passa por um mínimo e recupera gradativamente o valor inicial.
Esse fenômeno deve-se à:
a) Difração, pois a facilidade para o sinal contornar a camada é função da altura.
b) Reflexão, pois a facilidade para o sinal ser refletido nas camadas atmosféricas é função da
altura.
c) Variação do índice de refração da camada, que depende de sua altura em relação ao nível
da Terra.
d) Absorção do sinal pela camada, que depende de sua altura em relação à Terra.
e) Interferência entre os sinais direto e refletido, construtiva, quando o sinal for máximo, e
destrutiva, quando o sinal for mínimo.
37. Com a atual crise no fornecimento de energia elétrica, uma boa maneira de economizar
energia é substituir as lâmpadas incandescentes, que têm um rendimento muito baixo, por
lâmpadas fluorescentes. Estas lâmpadas contêm gás neon puro ou misturado com argônio a
baixa pressão e uma pequena quantidade de mercúrio líquido. Quando submetido a uma
tensão elétrica, o gás ioniza-se, baixando sua resistência elétrica e estabelecendo uma
corrente elétrica no seu interior. O mercúrio, então, vaporiza-se e as sucessivas colisões entre
seus átomos e o neon fazem com que eles emitam radiação visível e ultravioleta. Esta última é
absorvida pelo pó fluorescente da camada interior do tubo, que o reemite na faixa da radiação
visível. Esse é o motivo do alto rendimento e baixo consumo de energia dessas lâmpadas.
Considere um feixe de radiação ultravioleta propagando-se no ar com uma velocidade de
3,0.108 m/s e frequência de 1,0.1015 Hz. Qual o comprimento de onda, no ar, desta radiação?
a) 3.10-7 m
b) 8.10-7 m
c) 10.10-7 m
d) 15.10-7 m
e) 20.10-7 m
38. Uma alternativa para reduzir o consumo de energia elétrica, sem prejudicar o conforto do
consumidor, é a troca de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes. Isto se deve
ao fato de que as lâmpadas fluorescentes são chamadas também de lâmpadas frias, emitindo
luz com comprimentos de onda específicos na região espectral da luz visível, enquanto que as
lâmpadas incandescentes emitem um espectro largo e contínuo, que atinge comprimentos de
onda bem acima dos da luz visível. Considerando o exposto, é correto afirmar que as lâmpadas
incandescentes consomem mais energia produzindo a mesma quantidade de luz visível que
uma fluorescente porque emitem:
a) Muita radiação infravermelha.
b) Muita radiação ultravioleta.
c) Muita radiação alfa.
d) Muita radiação beta.
e) Muita radiação gama.
Gabarito:
Resposta
[A]
da
questão
1:
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Física]

3  108
 4,3  107 m  λ I  λ III  430 nm.
 λI  λIII 
14
c

7  10
c  λf  λ 

f
3  108

 6  107 m  λII  600 nm.
 λII 
14
5  10

Recipiente I:
Do gráfico, para o comprimento de onda de 430 nm os percentuais de absorção de ambas as
clorofilas estão acima do ponto de compensação, 20%. Isso significa que a concentração de
dióxido de carbono nesse recipiente é menor que a concentração desse gás na atmosfera, e o
chumaço de algodão apresenta cor roxa.
Recipiente II:
Do gráfico, para o comprimento de onda de 600 nm os percentuais de absorção de ambas as
clorofilas estão abaixo do ponto de compensação, 20%. Isso significa que a concentração de
dióxido de carbono nesse recipiente é maior que a concentração desse gás na atmosfera, e o
chumaço de algodão apresenta cor amarela.
Recipiente III:
A respiração da rã libera dióxido de carbono, aumentando a concentração dessa gás dentro
desse recipiente, ficando o chumaço de algodão na cor amarela.
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia]
No recipiente I, a radiação luminosa corresponde a 43 nm, as plantas recebem luz acima de
seu ponto de compensação e consomem o CO2 do meio para realizar a fotossíntese. Dessa
forma, o chumaço de algodão apresentará a cor roxa.
No recipiente II, a radiação luminosa equivalente a 600 nm fica abaixo do ponto de
compensação dos vegetais. Assim a taxa respiratória supera a fotossíntese e há produção de
CO2 o que torna o chumaço de algodão amarelo.
No recipiente III, a rã respira liberando CO2, fato que muda a cor do algodão para amarelo.
Resposta
[B]
da
questão
2:
Na figura nota-se que a distância dada, 3m, corresponde a 1,5 comprimento de onda. Assim:
1,5 λ  3  λ  2m.
Aplicando a equação fundamental da ondulatória:
v 10
v  λf  f  
 f  5 Hz.
λ
2
O intervalo de tempo (Δt) para o ponto P ir de um vale a uma crista é meio período e a
distância percorrida nesse tempo (d) é 0,8m. Então:

T
1
1

Δt  
2 2f 2  5

d  0,8m.

Resposta
 Δt  0,1 s.
da
 vm 
d 0,8

Δt 0,1

vm  8m/s.
questão
3:
[C]
O fenômeno do arco-íris ocorre devido à mudança de meio da luz branca que incide sobre
gotas de chuva, ocorrendo a mudança de velocidade das diversas cores que compõe a luz
branca. Cada cor sofre a refração, sendo que o vermelho tem maior velocidade e refrata em
um ângulo menor em relação ao azul que possui menor velocidade depois de refratado e um
ângulo de refração maior, sendo assim, no arco-íris vemos o vermelho por fora e o azul por
dentro do cone de luz. Neste fenômeno, as frequências das luzes monocromáticas são
mantidas constantes.
A alternativa [C] está de acordo com o fenômeno.
Resposta
[D]
da
questão
4:
Resistores em série são percorridos pela mesma corrente elétrica. Como U  R i, o resistor de
maior resistência está sob maior tensão. Analisando o gráfico, observamos que num ponto de
pico, a ddp em R1 é 8 V e em R2 é 4 V. Logo, R1 é o resistor de maior resistência. Assim, do
gráfico:
 A8V


1
1
3
 0,4  103 
f  400 Hz.
 T  2,5 ms  2,5  10 s  f  
T 2,5  103

Resposta
[D]
da
questão
5:
Análise das alternativas falsas:
[A] Falsa. Os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si.
[B] Falsa. Interferência, polarização, refração ou reflexão são fenômenos comuns às ondas
eletromagnéticas.
[C] Falsa. São ondas transversais.
Resposta
[C]
da
questão
6:
A questão trata de conceitos a respeito da refração da luz. Na refração, as características do
feixe luminoso que podem mudar ao sofrer refração é a velocidade e o comprimento de onda.
A frequência não irá mudar, pois esta depende da fonte luminosa.
O índice de refração é uma característica do meio, e não do feixe luminoso.
Resposta
[D]
da
questão
7:
Candidato 1: Sua afirmativa é falsa, pois a luz infravermelha é invisível pelo olho humano.
Candidato 2: Afirmativa falsa, pois no vácuo, a velocidade das ondas eletromagnéticas tem o
mesmo valor para qualquer frequência, ou seja, a velocidade da luz.
Candidato 3: Afirmativa falsa, devido ao comprimento de onda da luz infravermelha ser maior
que o comprimento de onda da luz vermelha.
Logo, nenhum dos candidatos estavam corretos.
Resposta
[B]
da
questão
8:
À medida que as ondas se aproximam da costa, a profundidade do mar diminui, alterando a
velocidade de propagação das ondas e o comprimento de onda, mas mantendo a frequência
das ondas constante. Este fenômeno ondulatório é chamado de REFRAÇÃO e obedece a
equação definida como Lei de Snell-Descartes.
Resposta
[B]
da
questão
9:
Para o cálculo da velocidade do som, basta usar a definição do movimento uniforme:
Δs
5m
v
v
 v  352 m / s
Δt
14,2  103 s
Resposta
[B]
da
questão
10:
De acordo com a Lei de Planck, temos uma relação matemática entre a energia de uma onda
eletromagnética e sua frequência:
E  hf
onde
E
é a energia da onda (em
h  6,626 10
34
J  s  4,136  10
15

J
ou
eV),
h
é a constante de Planck
eV  s e f é a frequência da onda em Hz.
Dos fundamentos de ondulatória temos que a velocidade de uma onda é dada por:
v  λf
em que v representa a velocidade da onda, λ é o comprimento de onda e f é a frequência.
Isolando a frequência da segunda equação e substituindo na primeira, temos uma nova
equação que relaciona o comprimento de onda com a energia:
v
hv
E  h  λ 
λ
E
Usando a velocidade da luz no vácuo, v  3  108 m / s, temos:
λ
hv
4,136  1015 eV  s  3  108 m / s
λ
 λ  1,7  106 m
E
0,7 eV
Resposta
[C]
da
questão
11:
A cor de um objeto depende da frequência da radiação emitida.
Resposta
[C]
da
questão
12:
Sendo c a velocidade de propagação da onda, o tempo de resposta é dado pela distância da
torre até o ponto onde se encontra o telefone celular.
c
Δt 
v
Cruzando as informações obtidas através desses tempos, identifica-se a posição correta do
aparelho. Vejamos num esquema.
Com apenas uma antena o aparelho pode estar em qualquer ponto P da circunferência.
Com duas antenas o aparelho pode estar em qualquer um dos pontos P1 ou P2 .
Com três antenas o aparelho somente pode estar em P1.
Resposta
[D]
da
questão
13:
Ambas são ondas eletromagnéticas, propagando-se no vácuo com a mesma velocidade.
Resposta
[C]
da
questão
14:
A onda transporta energia e quantidade de movimento (momento), sem arrastar o meio.
Resposta
[B]
da
questão
15:
No ar, todas as radiações eletromagnéticas propagam-se praticamente com a mesma
velocidade, que a velocidade da luz: c  3  108 m/s.
Resposta
[D]
da
questão
16:
Justificando as alternativas INCORRETAS:
[A] As ondas eletromagnéticas não se propagam somente no vácuo, pois independem do meio
para propagarem-se.
[B] A condução é uma forma de transferência de calor e não um meio/forma de propagação de
uma onda.
[C] A convecção é uma forma de transferência de calor e não um meio/forma de propagação
de uma onda.
Resposta
[D]
da
questão
17:
A figura mostra a amplitude (A) e o comprimento de onda ( λ ) .
Dessa figura:
2,4

 A  2  A  1,2 cm.


 λ  2 cm.

 f  v  200  f  10.000 Hz 

λ 0,02
Resposta
[B]
da
f  10 kHz.
questão
18:
Usando a equação fundamental da ondulatória, calculamos os comprimentos de ondas mínimo
e máximo para a faixa UV-B.

c
3  108

 291 109  λ mín  291 nm
λ mín 
f máx 1,03  1015
c

c  λf  λ 

f
c
3  108


 321 109  λ máx  321 nm
λ máx  f
14
9,34  10
mín

Assim: (291  λUVB  321) nm.
Nessa faixa, a curva de maior absorção corresponde ao filtro IV.
Resposta
[A]
da
Calculando a velocidade de propagação:
questão
19:
v
ΔS 5

Δt 10

v  0,5 m/s.
A distância entre duas cristas sucessivas é igual ao comprimento de onda (λ ). Pela equação
fundamental da ondulatória:
λ  40 cm  0,4 m.


v 0,5
 f  1,25 Hz.
v  λ f  f  
λ 0,4

Resposta
[B]
da
questão
20:
A figura mostra as amplitudes e os comprimentos de onda das duas ondas.
[I] Incorreta. Como mostra a figura, AP  A Q.
[II] Correta. Como mostra a figura, λP  2 λQ.
[III] Incorreta. A onda P tem a metade da frequência da onda Q.
f
vP  vQ  λ P fP  λ Q f Q  2 λQ fP  λ Q f Q  fP  Q .
2
Resposta
[E]
da
questão
Com os dados fornecidos no enunciado, podemos encontrar os dois comprimentos de onda.
Para o comprimento de onda da luz λL ,
v
3  108
λL  L 
fL 1 1014
λ L  3  106 m
Para o comprimento de onda do som λ s ,
v
320
λs  s 
fs 1 103
λ s  3,2  101 m
Desta forma, podemos calcular a razão entre estes comprimentos de onda.
21:
λL
3  106

λ s 3,2  101
λL
105
λs
Resposta
[D]
da
questão
22:
Da figura, o comprimento de onda, menor distância entre dois pontos que vibram em fase, é
λ  4m.
Supondo que 8 s seja o menor tempo para que o amigo esteja na posição mais elevada da
onda, o período de oscilação é T = 8 s.
Usando a equação fundamental da ondulatória:
λ 4
v 
 v  0,5 m/s.
T 8
Resposta
[C]
da
questão
23:
O fenômeno que ocorre quando a luz passa de um meio para outro é chamado de refração.
Resposta
[A]
da
questão
24:
A reflexão da onda mecânica na mangueira acontece com inversão da fase devido ao extremo
ser fixo. Se a extremidade da mangueira estivesse frouxa como um laço aberto, a reflexão do
pulso não teria a inversão de fase.
Resposta
[B]
da
questão
25:
Justificando as afirmativas incorretas:
[I] A frequência depende somente da fonte do feixe luminoso. Quando um feixe passa de um
meio para outro (refração) a fonte é a mesma e por isso a frequência permanece constante.
[III] O fenômeno da dispersão ocorre exatamente quando a velocidade de propagação de um
meio depende da frequência.
As afirmativas [II] e [IV] estão corretas, portanto a resposta é a [B].
Resposta
[D]
da
questão
26:
Dois sistemas são ressonantes quando suas frequência naturais são iguais ou múltiplas. A
frequência de vibração natural do pêndulo simples A, para pequenas oscilações, sendo
desprezível a resistência do ar, é:
1 L
f
, sendo L o comprimento de oscilação e g a aceleração da gravidade local. Nota2π g
se nessa expressão que a frequência independe da massa (M).
Como os pêndulos estão no mesmo local, entraram em ressonância com o pêndulo A
(passaram também a oscilar) os pêndulos que tinham mesmo comprimento, que são os
pêndulos 1 e 5.
Resposta
[E]
da
questão
27:
As micro-ondas do forno são de alta potência, gerando faíscas ao atingir o alumínio. Há grande
risco de incendiar as camadas de papel e polietileno, danificando totalmente o forno.
Resposta
[A]
da
questão
28:
A diferença entre os caminhos percorridos pelos dois raios que atingem o olho do observador é
Δx  2 E.
Como há inversão de fase numa das reflexões, a interferência ocorre com inversão de fase.
λ
Assim, a diferença de caminhos deve ser igual a um número ímpar (i) de semiondas   .
2
Então:
λ
Δx  i
2
i  1, 3, 5, 7,...
Como o enunciado pede a espessura mínima, i  1. Assim:
λ
λ
2 E mín  1

Emín  .
2
4
Resposta
[A]
da
questão
29:
Esta questão exemplifica o experimento da fenda dupla, onde um feixe de elétrons possui
comportamento de interferência construtiva e destrutiva após a passagem pelas fendas,
produzindo um padrão de interferência como obtido por ondas. A figura que representa esse
comportamento corresponde à alternativa [A].
Resposta
[C]
da
questão
30:
Na primeira metade do período, os pontos 1 e 3 descem e o ponto 2 sobe. Na segunda metade
do período, ocorre o inverso: 1 e 3 sobem e 2 desce.
A cada um quarto de período da onda, cada ponto da corda desloca verticalmente 1 da
4
3
amplitude, o que corresponde a uma divisão na figura dada. Assim, no instante igual a
do
4
período, a partir da situação mostrada, os pontos 1 e 3 desceram duas divisões e subiram uma
divisão, estando sobre a linha central; o ponto 2 subiu duas divisões e desceu uma, estando
também sobre a linha central. Ou seja, a corda está coincidindo com a linha central, com os
pontos 1 e 3 subindo e o ponto 2 descendo, como mostrado na opção C.
Resposta
[D]
da
questão
31:
Pelo gráfico, vemos que o período do batimento desse atleta é 0,5 s.
Como a frequência é o inverso do período, vem:
1
1
f 
 2 Hz.
T 0,5
Logo, são 2 batimentos por segundo ou 120 batimentos por minuto.
Resposta
[A]
da
questão
32:
A frequência nunca muda por depender da fonte. Como a velocidade muda, o comprimento de
onda também muda. Não esqueça V  f .
Resposta
[E]
da
questão
33:
O pulso refratado nunca sofre inversão de fase. O refletido sofre inversão quando o sentido de
propagação é da corda mais densa para a menos densa. Para cordas, a mais densa é mais
refringente, portanto, no caso, a velocidade do pulso refratado diminui.
Há, realmente, várias falhas na questão:
1ª) Em relação ao pulso incidente, a amplitude do pulso refletido deveria ser menor, pois, para
ondas mecânicas, a energia transportada depende da amplitude. Verificando com régua, isso
não ocorre em nenhuma das figuras mostradas.
2ª) Em relação ao pulso incidente, o comprimento do pulso refratado deveria ser menor, pois a
velocidade diminui.
3ª) Em relação à fronteira de separação das duas cordas, após a chegada do pulso incidente, o
pulso refratado deveria percorrer menor distância que o pulso refletido, pois a velocidade
diminui. Isso também não ocorre. Aliás, ocorre exatamente o contrário, o pulso refratado
percorre distância maior.
Rigorosamente, não há opção correta.
Porém, em provas de múltipla escolha, tem-se sempre que assinalar alguma das opções.
Ficamos com a menos ruim, [E].
Resposta
[B]
da
questão
34:
Resposta
[C]
da
questão
35:
Resposta
[E]
da
questão
36:
Resposta
[A]
da
questão
37:
Resposta
[A]
da
questão
38: