1ª LISTA DE REVISÃO SOBRE FENÔMENOS ONDULATÓRIOS

1ª LISTA DE REVISÃO SOBRE FENÔMENOS ONDULATÓRIOS
Professor Alexandre Miranda Ferreira
www.proamfer.com.br
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1. (PUCRS - 2012/1) Um sonar fetal, cuja finalidade é escutar os batimentos cardíacos de um bebê
em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas iguais de titanato de bário, uma emissora
e outra receptora de ultrassom.
A pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2 . 10 6 Hz quando submetida a uma
tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultrassom produzidas devem ter um
comprimento de onda que possibilite a reflexão das mesmas na superfície pulsante do coração do
feto. As ondas ultrassônicas refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência
ligeiramente alterada, o que gera interferências periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico
resultante das pastilhas. As alterações no sinal elétrico, após serem amplificadas e levadas a um
alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos.
Considerando que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido
amniótico) seja 1540m/s, o comprimento de onda do ultrassom que incide no coração fetal é
____________, e o efeito que descreve as alterações de frequência nas ondas refletidas chama-se
____________.
A alternativa que completa corretamente as lacunas é:
A) 0,70mm Joule
B) 7,0mm Joule
C) 0,70mm Doppler
D) 7,0mm Doppler
E) 70mm Pascal
2. (PUCRS - 2010/2) O comprimento de uma corda de guitarra é 64,0 cm. Esta corda é afinada para
produzir uma nota com frequência igual a 246 Hz quando estiver vibrando no modo fundamental.
Se o comprimento da corda for reduzido à metade, a nova frequência fundamental do som
emitido será :
A) 123Hz
B) 246Hz
C) 310Hz
D) 369Hz
E) 492Hz
3. (PUCRS 2010/2) Responder à questão 3 relacionando o fenômeno ondulatório da coluna A com
a situação descrita na coluna B, numerando os parênteses.
Coluna A
1 – Reflexão
2 – Refração
3 – Ressonância
4 – Efeito Doppler
Coluna B
( ) Um peixe visto da margem de um rio parece estar a uma profundidade menor do que
realmente está.
( ) Uma pessoa empurra periodicamente uma criança num balanço de modo que o balanço
atinja alturas cada vez maiores.
( ) Os morcegos conseguem localizar obstáculos e suas presas, mesmo no escuro.
( ) O som de uma sirene ligada parece mais agudo quando a sirene está se aproximando do
observador.
A numeração correta da coluna B, de cima para baixo, é:
A) 2 – 4 – 1 – 3
B) 2 – 3 – 1 – 4
C) 2 – 1 – 2 – 3
D) 1 – 3 – 1 – 4
E) 1 – 3 – 2 – 4
4. (PUCRS 2010/1) 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.
5. (ENEM 2011) Ao diminuir o tamanho de
um orifício atravessado por um feixe de luz,
passa menos luz por intervalo de tempo, e
próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta
um comportamento como o ilustrado nas
figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas
particularidades, também pode se comportar
dessa forma.
Em qual das situações a seguir está
representado o fenômeno descrito no texto ?
A) Ao se esconder atras de um muro, um
menino ouve a conversa de seus colegas.
B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma
pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
C) Ao encostar o ouvido no chao, um homem
percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
D) Ao ouvir uma ambulancia se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que
quando aquela se afasta.
E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de opera faz com que uma taca de cristal
se despedace.
6. (ENEM 2010) As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha
reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não
alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos
que é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera.
Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região
amazônica é possível por meio da
A) Reflexão.
B) Refração.
C) Difração.
D) Polarização.
E) Interferência.
7. (ENEM 2010) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar
duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentre suas caixas, evitando, assim, a
bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de
madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas
foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus
celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações
telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular
estava fora da área de cobertura ou desligado
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular
não recebeu as ligações é de
A) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de
eletricidade.
B) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal
proporcionava.
C) metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele
incidia.
D) metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
E) madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura
da caixa de metal.
8. (ENEM 2009) O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos
eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e
smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam
dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui
os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1.800 MHz.
Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção ―celular sejam os mesmos
para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher
entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o
número de antenas em uma região, ele deverá escolher:
A) a tecnologia GSM, pois é a que opera com ondas de maior comprimento de onda.
B) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado.
C) a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade.
D) qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são compensadas pelas diferenças
nos comprimentos de onda.
E) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma,
independentemente da frequência.
9. (UFRGS 2012) Considere as seguintes afirmações sobre ondas eletromagnéticas.
I – frequências de ondas de rádio são menores que frequências da luz visível.
II – comprimentos de onda de micro-ondas são maiores que comprimentos de onda da luz visível.
III – energias de ondas de rádio são menores que energias de micro-ondas.
Quais estão corretas?
(A) apenas I.
(B) apenas II.
(C) apenas III.
(D) apenas II e III.
(E) I, II e III.
10. (UFRGS 2012) Circuitos elétricos provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de
estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação
controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações.
Qual é, aproximadamente, o comprimento de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da
UFRGS, que opera na frequência de 1080 kHz ?
( Considere a velocidade das ondas eletromagnéticas na atmosférica igual a 3 . 108 m/s )
(A) 3,6 x 10 – 6 m.
(B) 3,6 x 10 – 3 m.
(C) 2,8 x 10 2 m.
(D) 2,8 x 10 5 m.
(E) 2,8 x 10 8 m.
11. (UFRGS 2011) Em cada uma das imagens abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da
esquerda.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
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.
12. (UFRGS – 2010) Considere as seguintes afirmações sobre fenômenos ondulatórios e suas
características.
I - A difração ocorre apenas com ondas sonoras.
II - A interferência ocorre apenas com ondas
eletromagnéticas.
III - A polarização ocorre apenas com ondas transversais.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) I, II e III.
13. (UFRGS 2010) A figura abaixo representa dois pulsos produzidos nas extremidades opostas de
uma corda.
Assinale a alternativa que melhor representa a situação da corda após o encontro dos dois pulsos.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
14. (UFRGS 2009) Considere as seguintes afirmações sobre o efeito Doppler.
I – ele é observado somente em ondas acústicas.
II – ele corresponde a uma alteração da velocidade de propagação da onda em um meio.
III – ele pode ser observado tanto em ondas transversais quanto em ondas longitudinais.
Quais estão corretas?
(A) apenas I.
(B) apenas II.
(C) apenas III.
(D) apenas II e III.
(E) I, II e III.
15. (UFRGS 2009) Em um experimento
de interferência, similar ao experimento
de Young, duas fendas idênticas são
iluminadas por uma fonte coerente
monocromática. O padrão de franjas
claras e escuras é projetado em um
anteparo distante, conforme mostra
a figura.
Sobre este experimento são feitas as seguintes afirmações.
I – A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a distância entre as fendas aumenta.
II – A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a distância entre o anteparo e as fendas
aumenta.
III – A separação entre as franjas no anteparo aumenta se o comprimento de onda da fonte
aumenta.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.
16. (UPF 2011/2) Sobre as ondas mecânicas são feitas as afirmações a seguir:
I. As ondas mecânicas necessitam de um meio material para a sua propagação;
assim sendo, o som não se propaga no vácuo.
II. As ondas mecânicas podem ser transversais ou longitudinais.
III. Uma onda mecânica é transversal quando a direção da vibração é a mesma na qual se efetua
a propagação da onda.
IV. A polarização é um fenômeno que pode ocorrer exclusivamente com as ondas transversais.
Dessas afirmações são corretas:
a) I e II
b) I, II e III
c) I, II e IV
d) II, III e IV
e) Todas são corretas.
17. (UCS 2012/2) Se você pegar duas pequenas latas vazias, como as de ervilha em conserva,
retirar a tampa de um dos lados de cada lata, fizer um pequeno orifício no lado oposto e colocar,
nesse orifício, um fio, que pode ser de náilon, linha de costura ou barbante, ligando as duas latas
por meio desse fio, é possível simular um telefone. Isso acontece porque o som se propaga pela
linha como
a) ondas eletromagnéticas transversais.
b) ondas mecânicas longitudinais.
c) pequenas partículas de matéria.
d) corrente elétrica.
e) ondas eletromagnéticas longitudinais.
18. (UCS 2011/1) A velocidade de uma onda na água depende da profundidade da água na região
em que ela se encontra: quanto maior a profundidade, maior a velocidade da onda. A mudança de
velocidade das ondas devido à mudança de características no meio de propagação é conhecida
como
a) difração.
b) interferência.
c) refração.
d) batimento.
e) timbre.
19. O padrão de forma de onda proveniente de um sinal eletrônico está representado na figura a
seguir.
a) Quantos comprimentos de ondas
há na figura ?
b) Qual a frequência da onda ?
c) Sabendo que essa imagem tem 10 cm, qual a velocidade de
propagação da onda, em m/s ?
20. A faixa de emissão de rádio em frequência modulada, no Brasil, vai de, aproximadamente,
88 MHz a 108 MHz. A razão entre o maior e o menor comprimento de onda desta faixa é :
a) 1,2
b) 1,5
c) 0,63
d) 0,81
e) Impossível calcular não sendo dada a velocidade de propagação da onda.
21. Ondas eletromagnéticas são caracterizadas por suas frequências e seus comprimentos de
onda. A alternativa que apresenta as ondas em ordem decrescente de frequência é
a) raios gama - luz visível - microondas.
b) infravermelho - luz visível - ultravioleta.
c) luz visível - infravermelho - ultravioleta.
d) ondas de rádio - luz visível - raios X.
e) luz visível - ultravioleta - raios gama.
22. Uma onda se propaga no meio 1, não dispersivo, com velocidade v1, frequência f1, e
comprimento de onda λ 1. Ao penetrar no meio 2, sua velocidade de propagação v2 é três vezes
maior que v1, sua frequência é f2 e seu comprimento de onda λ 2. Logo, conclui-se que:
a) λ 2 = λ 1/3 e f 2 = f 1
b) λ 2 = λ 1 e f 2 = 3 f 1
c) λ 2 = λ 1 e f 2 = f 1
d) λ 2 = 3. λ 1 e f 2 = f 1
e) λ 2 = λ 1 e f2 = f 1 / 3
23. Considere as afirmações a seguir.
I. O fenômeno de interferência reforça o caráter ondulatório da luz.
II. A reflexão do som tem características semelhantes à reflexão da luz.
III. Ondas podem sofrer refração.
Pode-se afirmar que :
a) somente I é correta.
b) somente II é correta.
c) somente III é correta.
d) somente I e II são corretas.
e) I, II e III são corretas.
24. Para a percepção inteligível de dois sons consecutivos (eco), o intervalo de tempo entre os
mesmos deve ser igual ou maior que 0,100 s. Portanto, num local onde a velocidade de
propagação do som no ar é 350 m/s, para que ocorra eco, a distância mínima entre uma pessoa
gritando seu nome na direção de uma parede alta e a referida parede deve ser de quanto
metros ?
25. ( PUC RJ – 2010 ) Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo e incide sobre uma
superfície de um cristal fazendo um ângulo de θ1 = 60 o com a direção normal a superfície.
Considerando a velocidade de propagação da onda no vácuo como c = 3 x 108 m/s e sabendo
que a onda refratada faz um ângulo de θ2 = 30o com a direção normal, podemos dizer que a
velocidade de propagação da onda no cristal em m/s é :
a) 1 . 108
b) √2 . 108
c) √3 . 108
d) 2 . 108
e) √5 . 108
26. Para diagnosticar uma lesão em determinado tecido humano, é usado um ultrassonógrafo
cujas ondas vibram com frequência de 1015 kHz. Essas ondas percorrem 1,0 cm de tecido em
0,1 µs. O comprimento de onda dessas ondas é, em Ǻ, ( 1 angstrom = 1 Ǻ = 10 − 10 m )
da ordem de :
a) 10 − 5.
b) 10 − 3.
c) 10 − 1.
d) 10.
e) 10 3.
27. Verifica-se que, ao sofrer refração, um trem de ondas mecânicas apresenta um novo perfil de
oscilação, onde a distância entre duas cristas consecutivas de suas ondas, tornou-se maior.
Comparativamente ao que possuía o trem de ondas antes da refração, a frequência se ________,
a velocidade de propagação se ____________ e a amplitude se manteve, já que o novo meio é
___________refringente.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
a) alterou … alterou … menos
b) alterou … manteve … mais
c) manteve … alterou … mais
d) manteve … alterou … menos
e) manteve … manteve … mais
28. (UESC BA/2008) Uma onda transversal propaga-se com velocidade de 50,0 m/s em uma
corda 1, que se encontra ligada à corda 2, conforme a figura.
Sabendo-se que a velocidade de propagação da onda na corda 2 é igual a 80,0 m/s, o
comprimento de onda nessa corda, será igual, em metros, a :
a) 1,5
b) 5,0
c) 6,0
d) 8,0
e) 12,0
29. Uma onda plana se propaga num meio, com velocidade de 10 m/s e com freqüência de 5 Hz e
passa para outro meio, com velocidade de 5 m/s. O comprimento da onda no segundo meio,
vale, em metros,
a) 2,0
b) 1,5
c) 1,0
d) 2,4
e) 3,0
30. Um sonar é um dispositivo que emite ondas sonoras e utiliza seu eco para localizar objetos.
Suponha que um sonar emita ondas na freqüência de 40 kHz.
Obs: Considere as velocidades da onda no ar e na água como 320 m/s e 1280 m/s, respectivamente.
a) Para a onda emitida pelo sonar, determine :
I - a freqüência no ar;
II - o comprimento de onda no ar;
III - o comprimento de onda na água.
b) Se o dispositivo está fixo no fundo de um navio e o eco de uma onda que “bateu” no fundo do
oceano retornou ao navio 0,8 segundos após sua emissão, qual é a profundidade do oceano nesse
ponto ?