Ondulatória

Ondulatória Exercícios Resolvidos

01- (PUC-PR) Numa noite, da janela de um apartamento situado no 9o andar de um edifício, Mário observa o clarão de um relâmpago e após alguns segundos ouve o ruído do trovão correspondente a essa descarga.

A explicação mais aceitável para o fato é:

a) a emissão do sinal sonoro é mais demorada que a emissão do sinal luminoso.

b) o sentido da audição de Mário é mais precário que o da visão.

c) o sinal sonoro propaga-se no espaço com menor velocidade que o sinal luminoso.

d) o sinal sonoro, por ser onda mecânica, é bloqueado pelas moléculas de ar.

e) a trajetória seguida pelo sinal sonoro é mais longa que a do sinal luminoso.

01. RESPOSTA– C

02-(UFMG-MG) Quando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouve o som de um avião voando, parece que esse som vem de uma direção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxerga o avião.

Considerando-se essa situação, é CORRETO afirmar que isso ocorre porque

a) a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar.

b) a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar.

c) a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar.

d) o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal.

 02. RESPOSTA- C

1 - (Mackenzie SP/2006) As antenas das emissoras de rádio emitem ondas eletromagnéticas que se propagam na atmosfera com a velocidade da luz (3,0.10⁵ km/s) e com frequências que variam de uma estação para a outra. A rádio CBN emite uma onda de frequência 90,5 MHz e comprimento de onda aproximadamente igual a:

a) 2,8 m

b) 3,3 m

c) 4,2 m

d) 4,9 m

e) 5,2 m

Resolução:

f = 90,5 MHz = 90,5 . 10⁶ Hz

Velocidade da luz (c) = 3,0 . 10⁵ km/s = 3,0 . 10⁸ m/s

Podemos utilizar a equação: v = λ . f, mas nesse caso trocaremos “v” por “c” por se tratar da velocidade da luz. Logo: c = λ . f

3,0 . 10⁸ = λ . 90,5 . 10⁶

λ = 3,0 . 10⁸
      90,5.10⁶

λ = 0,033 . 10^8-6 = 0,033 . 10²

λ = 3,3 m

Alternativa “b”.

2- (Unifor/CE/Janeiro/Conh. Gerais/2001) Na figura está representada a configuração de uma onda mecânica que se propaga com velocidade de 20 m/s.

A frequência da onda, em hertz, vale:

a) 5,0

b) 10

c) 20

d) 25

e) 50

Resolução:

Pela figura podemos perceber que λ = 20 cm
                                                     4

Logo λ = 80 cm = 0,8 m

Como v = λ . f e sabendo que v = 20 m/s, temos: 20 = 0,8 . f

f = 20
    0,8

f = 25 Hz

Alternativa “d”

3- É correto afirmar sobre as ondas mecânicas:

a) transportam massa e energia

b) transportam massa e quantidade de movimento

c) transportam matéria

d) Transportam energia e quantidade de movimento

e) Nda

Resolução: As ondas mecânicas são perturbações de um meio material elástico que se propagam por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento.

Portanto, na propagação das ondas há transporte de energia e quantidade de movimento.

Alternativa “d”

4- Suponha uma corda de 10 m de comprimento e massa igual a 500 g. Uma força de intensidade 300 N a traciona, determine a velocidade de propagação de um pulso nessa corda.
Resolução:

O comprimento da corda (L) = 10 m

m = 500 g = 0,5 kg

μ = m
      L

μ = 0,5
      10

μ = 0,05 kg/m

v = √F/μ

v = √300/0,05

v = √6000

v = 77 m/s

1. (Unicamp 2013) Uma forma alternativa de transmissão de energia elétrica a grandes distâncias (das unidades geradoras até os centros urbanos) consiste na utilização de linhas de transmissão de extensão aproximadamente igual a meio comprimento de onda da corrente alternada transmitida. Este comprimento de onda é muito próximo do comprimento de uma onda eletromagnética que viaja no ar com a mesma frequência da corrente alternada. Qual é o comprimento de onda de uma onda eletromagnética que viaja no ar com uma frequência igual a 60 Hz? A velocidade da luz no ar é c = 3 ´ 10⁸ m/s

2. (Uerj 2013) Vulcões submarinos são fontes de ondas acústicas que se propagam no mar com frequências baixas, da ordem de 7,0 Hz, e comprimentos de onda da ordem de 220 m. Utilizando esses valores, calcule a velocidade de propagação dessas ondas. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O Brasil prepara-se para construir e lançar um satélite geoestacionário que vai levar banda larga a todos os municípios do país. Além de comunicações estratégicas para as Forças Armadas, o satélite possibilitará o acesso à banda larga mais barata a todos os municípios brasileiros. O ministro da Ciência e Tecnologia está convidando a Índia – que tem experiência neste campo, já tendo lançado 70 satélites – a entrar na disputa internacional pelo projeto, que trará ganhos para o consumidor nas áreas de Internet e telefonia 3G. _{(Adaptado de: BERLINCK, D. Brasil vai construir satélite para levar banda larga para todo país. O Globo, Economia, mar. 2012. Disponível em: . Acesso em: 16 abr. 2012.)}

 OSCILAÇÕES E ONDAS
1. Complete os trechos:
a) As ondas luminosas quanto à sua natureza são _______________ pois se propagam no
vácuo; quanto à direção de propagação e vibração são ________________ e se
propagam no vácuo com velocidade igual a ____________________.
b) As ondas sonoras quanto à natureza são _________________ pois não se propagam
no vácuo; quanto à direção de propagação e vibração são ____________________ nos
fluidos e ______________________ nos sólidos.

2. Para pesquisar a profundidade do oceano numa certa região, usa-se um sonar instalado
num barco em repouso. O intervalo de tempo decorrido entre a emissão do sinal (ultrasom
de freqüência 75 kHz) e a resposta do barco (eco) é de 1 s. Supondo o módulo de
velocidade de propagação do som na água igual a 1,5x10³ m/s, qual é a profundidade do
oceano, na região considerada?


3. Qual é a freqüência de uma onda que se propaga em um líquido, com velocidade de
módulo 10 cm/s, sabendo-se que o seu comprimento de onda é 2 cm?

4. A corrente alternada das redes de eletricidade européias oscila com freqüência de 50
ciclos por segundos. Calcule o período dessa corrente.

5. Ondas sonoras propagam-se no ar com velocidade de módulo igual a 3.3∙10² m/s. Um som
audível tem freqüência de 5 kHz. Qual o comprimento de onda desta onda?

6. O módulo da velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo é de 3∙10⁸ m/s e o
módulo de sua velocidade no ar pode ser considerado o mesmo. Uma emissora de rádio
transmite com uma freqüência de 100MHz (megahertz). Qual o valor aproximado do
comprimento de onda, no ar, das ondas emitidas.


7. Um raio ? tem comprimento de onda igual a 1Å no vácuo. Qual é sua freqüência?
(1Å=∙10^-10m)

8. O comprimento de onda de uma luz monocromática, no vácuo, é 5,5x∙10³

Å. Qual é a freqüência desta luz?

9. Um trem de ondas senoidais de freqüência 440Hz propaga-se ao longo de uma corda
tensa. Verifica-se que a menor distância que separa dois pontos que estão em oposição de
fase (vale e crista, por exemplo) é 40 cm. Nestas condições, qual será o módulo da
velocidade de propagação da onda?

10. Um objeto flutuando na água é atingido por 60 pulsos a cada 30 s. Determine:
a) a sua freqüência em Hz;
b) o seu período em segundos.

11. Calcule o comprimento de onda de uma onda cuja freqüência é 60 Hz e se propaga com
velocidade de 3 m/s?

12. Calcule a velocidade de propagação de uma onda de comprimento de onda igual a 2.∙10^-9m
e 1,5.∙10¹⁷Hz de freqüência.

13. (Fuvest-SP) Ondas circulares propagam-se na superfície de água de um grande tanque.
Elas são produzidas por uma haste cuja extremidade P, sempre encostada na água, executa
movimento periódico vertical de freqüência f=0,5s-^-1

.
a) Quanto tempo gasta o ponto P para uma oscilação completa?
b) Se as cristas de duas ondas adjacentes distam entre si 2 cm, qual é a velocidade de
propagação dessas ondas?

14. Cite três fenômenos que mostram que a luz se propaga na forma de onda.
15. (UFRGS) Quais as características das ondas sonoras que determinam a altura e a
intensidade do som?

a) comprimento de onda e freqüência
b) amplitude e comprimento de onda
c) amplitude e freqüência
d) freqüência e comprimento de onda
e) freqüência e amplitude


16. Som mais agudo é som de:
a) maior intensidade
b) menor intensidade
c) menor freqüência
d) maior freqüência
e) maior velocidade de propagação


17. (UFMG) Uma pessoa toca no piano uma tecla correspondente à nota mi e, em seguida, a
que corresponde a sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos dois sons diferentes porque as
ondas sonoras correspondentes a essas notas têm:
a) amplitudes diferentes
b) freqüências diferentes
c) intensidades diferentes
d) timbres diferentes
e) velocidade de propagação diferentes


18. (Fuvest-SP) Uma fonte emite ondas sonoras de 200Hz. A uma distância de 3400m da
fonte, está instalado um aparelho que registra a chegada das ondas através do ar e as
remete de volta através de um fio metálico retilíneo. O comprimento dessas ondas no fio é
17m. Qual o tempo de ida e volta das ondas? Dado: velocidade do som no ar igual a 340
m/s.
a) 11s
b) 17s
c) 22s
d) 34s
e) 200s


19. (UFPE) Diante de uma grande parede vertical, um garoto bate palmas e recebe o eco um
segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340 m/s, o garoto pode concluir que a
parede está situada a uma distância aproximada de:
a) 17 m
b) 34 m
c) 68 m
d) 170 m
e) 340 m


20. O ouvido humano é capaz de ouvir sons entre 20Hz e 20000Hz, aproximadamente. A
velocidade do som no ar é aproximadamente 340 m/s. O som mais grave que o ouvido
humano é capaz de ouvir tem comprimento de ondas:
a) 1,7 cm
b) 59,8 mm
c) 17 m
d) 6800m
e) 6800km



Respostas:
1. a) eletromagnéticas, transversais, 3x108 m/s; b) mecânicas, longitudinais, mistas.
2. 750m
3. 5Hz
4. 2x10-2s
5. 6,6x10-2m
6. 3m
7. 3x1018Hz
8. 5,5x1014Hz
9. 352m/s
10. a) f=2Hz; b)T=0,5s
11. ?=0,05m
12. v=3.108m/s
13. a)T=2s; b)v=1cm/s
14. reflexão, refração, interferência, difração ou polarização. (pesquise mais sobre estes
fenômenos para conhecê- los melhor)
15. e
16. d
17. b
18. a
19. d
20. c