MOVIMENTO ONDULATÓRIO

 


EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. FUVEST  Uma pessoa produz oscilações periódicas em uma longa corda formada por duas porções de materiais diferentes 1 e 2, nos quais a velocidade de propagação das ondas é, respectivamente, de 5 m/s e 4 m/s. Segurando a extremidade feita do material 1, a pessoa abaixa e levanta sua mão regularmente, completando um ciclo a cada 0,5 s, de modo que as ondas propagamse do material 1 para o material 2, conforme mostrado na figura. Despreze eventuais efeitos de reflexão das ondas.

a) Circule, dentre os vetores na folha de respostas, aquele que melhor representa a velocidade do ponto P da corda no instante mostrado na figura.

b) Calcule a frequência e o comprimento de onda no material 1.

c) Calcule a frequência e o comprimento de onda no material 2.

link para resolução  https://youtu.be/jsD2WQTTYbc

2.UEL Na obra de Moacyr Scliar, “Histórias que os jornais não contam”, aparece, em uma das crônicas, o Rádio Apaixonado. Nela, a ouvinte afirma que o rádio do carro aumentou o volume sozinho até pifar. Em um dos trechos, ele diz que tem sentimentos e emoções e que, em nome destes, vai lhe falar tanto em AM quanto em FM. Em suas últimas palavras, ele suspira e diz para sua dona não brincar com seus sentimentos.

Com base nos conhecimentos sobre ondas e eletromagnetismo, assinale a alternativa correta. Dado: c = 3,00 x 108 m/s

a) Supondo que a estação de rádio transmita numa frequência de 60 MHz, o período associado será de 2,00x10-8 s e o comprimento de onda será de 1,6 m.

b) As ondas FM e AM são assim denominadas justamente por serem ondas médias, ou seja, são frequências e amplitudes médias.

c) Quando uma onda de rádio é produzida, os vetores campo elétrico e campo magnético se comportam como ondas longitudinais.

d) A pressão da radiação gerada por uma onda eletromagnética no Sistema Internacional de unidade é o bar.

e) As ondas de rádio, assim como as ondas geradas por um aparelho de micro-ondas, são consideradas ondas eletromagnéticas.

link para resolução  https://youtu.be/cB0gKHOeALw

3.UFU Um efeito que, às vezes, se observa em dias de chuva é a emissão de luz característica de relâmpagos seguido da audição do respectivo barulho do trovão após decorrido um intervalo de tempo. Qual é o motivo, nesse caso citado, de haver essa diferença de tempo entre a observação da luz e a

audição do som do trovão?

A) A luz é uma onda transversal e o som é uma onda longitudinal, e as ondas transversais possuem maior comprimento de onda que as longitudinais.

B) A luz é onda polarizada e o som é uma onda sem polarização, e as ondas polarizadas possuem maior interação com o ar atmosférico que as sem polarização.

C) A luz é uma onda eletromagnética e o som é uma onda mecânica, e as ondas eletromagnéticas possuem maior velocidade que as mecânicas.

D) A luz é uma onda unidimensional e o som é uma onda bidimensional, e as ondas unidimensionais possuem maior frequência que as bidimensionais.

link para resolução   https://youtu.be/hUlaA1wTDUg

4.UNESP A imagem, obtida em um laboratório didático, representa ondas circulares produzidas na superfície da água em uma cuba de ondas e, em destaque, três cristas dessas ondas. O centro gerador das ondas é o ponto P, perturbado periodicamente por uma haste vibratória.

Considerando as informações da figura e sabendo que a velocidade de propagação dessas ondas na superfície da água é 13,5 cm/s, é correto afirmar que o número de vezes que a haste toca a superfície da água, a cada segundo, é igual a

(A) 4,5.

(B) 3,0.

(C) 1,5.

(D) 9,0.

(E) 13,5.

link para resolução  https://youtu.be/qiZTjqwwCJY

5.Albert Einstein A velocidade de propagação de uma onda em uma corda pode ser calculada pela expressão v = T/μ, em que T é a intensidade da força com que a corda é tracionada e µ é sua densidade linear de massa. Considere que uma corda tenha massa de 120 g, 3 m de comprimento e que se pretenda estabelecer ondas estacionárias nessa corda, como representado na figura.

 


 Para que a frequência de oscilação das ondas nessa corda seja de 30 Hz, deve-se submetê-la a uma força de tração de intensidade 

(A) 108 N. 

(B) 144 N. 

(C) 216 N. 

(D) 180 N. 

(E) 72 N.

link para resolução  https://youtu.be/r_3-c9jP3JA

6. UNESP Quando uma onda se propaga por águas rasas, isto é, onde a profundidade é menor do que metade do comprimento da onda, sua velocidade de propagação pode ser calculada com a expressão V= g x h , em que g é a aceleração da gravidade local e h a profundidade das águas na região. Dessa forma, se uma onda passar de uma região com certa profundidade para outra com profundidade diferente, ela sofrerá variação em sua velocidade de propagação, o que caracteriza o fenômeno de refração dessa onda. A figura mostra uma mesma onda propagando-se por uma região de profundidade h1 = 3,6 m com comprimento de onda λ1 = 12 m e, em seguida, propagando-se por uma região de profundidade h2 = 0,9 m com comprimento de onda λ2 .

Na situação apresentada, o comprimento de onda λ2 é 

(A) 6 m. 

(B) 2 m. 

(C) 8 m. 

(D) 1 m. 

(E) 4 m. 

link para resolução  https://youtu.be/TbZeSbgiTAg

outra versão https://youtu.be/Mf2j10OH2mA

7.UFRGS A figura abaixo mostra duas configurações de cada uma de duas ondas estacionárias em duas cordas idênticas, X e Y, fixas nas duas extremidades e igualmente tensionadas.

 

Considere fX e fY, respectivamente, as frequências das ondas nas cordas X e Y.

As figuras seguintes mostram duas configurações de cada uma de duas ondas estacionárias de frequências fX’ e fY’ em tubos sonoros abertos e idênticos.

Assinale a alternativa em que a razão fX’/fY’ é igual à razão fX/fY.

 

link para resolução  https://youtu.be/q3EmLRXGv2g

8.BAHIANA (...)Mas, continuando com a história, em 1975 inauguramos o IPERBA, Instituto de Perinatologia da Bahia, construído e equipado com o que havia de mais moderno na época, como os primeiros aparelhos de ultrassonografia da Bahia, doados pelo governo da Suíça. A Bahia foi um dos estados pioneiros no uso de aparelhos de ultrassonografia, sendo o quarto estado brasileiro a receber esses equipamentos que, à época, eram modelos modernos e operavam com ultrassons de frequência 2,25MHz.

 

Considere que o ultrassom incide sobre uma membrana, representada pela linha horizontal superior da figura, e que o sinal de retorno pode ser o diretamente refletido na interface entre os meios 1 e 2, levando 0,02s segundo no trecho de ida e volta, ou pode ser o sinal que retorna do meio 2, demorando um total de 0,06 segundo. Os meios 1 e 2 são distintos, mas de mesma espessura, e estão representados na figura. Com base nessas informações e nos conhecimentos de mecânica ondulatória, é correto afirmar que a relação entre os comprimentos de onda no meio 1, λ1, e o do meio 2, λ2, está representada em

A.   λ2 = 0,5λ1

B.   λ2 = 1,0λ1

C.   λ2 = 1,5λ1

D.   λ2 = 2,0λ1

E.   λ2 = 2,5λ1

 link para resolução  https://youtu.be/CQW1WO_fe08

9.UNESP Nos instrumentos musicais de corda, as cordas apresentam diferentes espessuras e diferentes densidades lineares de massa, para que aquelas que emitem sons mais graves não precisem ser muito longas, o que inviabilizaria a construção do instrumento.

Para ilustrar o fato de que cordas que emitem sons mais graves precisariam ser muito longas, considere duas cordas, 1 e 2, ambas com extremidades fixas, que apresentem espessuras iguais, mesma densidade linear de massa e que estejam submetidas à mesma força de tração.

Quando essas cordas vibram em seus modos fundamentais, a frequência da onda sonora emitida pela corda 1 é 150 vezes maior do que a frequência da onda sonora emitida pela corda 2. Sabendo que a corda 1 mede L1 = 5 cm, o comprimento L2 da corda 2 deve ser de 

(A) 7,5 m. 

(B) 8,0 m. 

(C) 5,0 m. 

(D) 2,5 m. 

(E) 1,5 m.

Link para a resolução  https://youtu.be/PBTBkji8pLM

10. ITA  Considere os seguintes fenômenos ondulatórios: 

I. Luz 

II. Som (no ar) 

III. Perturbação propagando-se numa mola helicoidal esticada 

Podemos afirmar que:

a) I, II e III necessitam de um suporte material para propagar-se

b) I é transversal, II é longitudinal e III tanto pode ser transversal como longitudinal

c) I é longitudinal, II é transversal e III é longitudinal

d) I e III podem ser longitudinais

e) Somente III é longitudinal

 link para resolução  https://youtu.be/Xv-rhzDv5iA

11. UNESP Um garoto está brincando com uma corda apoiada no solo horizontal e presa em um pino vertical. O garoto produz dois pulsos transversais completos na corda, fazendo-a oscilar sobre o solo com frequência de 3 Hz, conforme a figura.

Se o atrito entre a corda e o solo puder ser desconsiderado, a partir da configuração mostrada na figura, a onda formada atingirá o pino vertical depois de

A.           1,5 s. 

B.           2,5 s. 

C.           2,0 s. 

D.           3,0 s. 

E.           1,0 s.

 link para resolução   https://youtu.be/H0JzhdDsrek

12. FGV Uma haste vibra com a frequência de 40 Hz, perpendicularmente à superfície da água contida em uma Cuba, e produz ondas circulares. Duas cristas consecutivas da onda distam 2,5 cm uma da outra a velocidade de propagação da onda é 

A.           1 m/s.

B.           5 cm/s.

C.           6 m/s.

D.           16 cm/s.

E.           2,5 cm/s.

link para resolução  https://youtu.be/apo1e2NMqS0

13.ENEM Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.

Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45 km/h, e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm.

Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

A.           0,3.

B.           0,5.

C.           1,0.

D.           1,9.

E.           3,7.

 link para resolução   https://youtu.be/luE8xlfue7c

14. ENEM É comum em viagens de avião sermos solicitados a desligar aparelhos cujo funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas, como celulares. A justificativa dada para esse procedimento é, entre outras coisas, a necessidade de eliminar fontes de sinais eletromagnéticos que possam interferir nas comunicações, via rádio, dos pilotos com a torre de controle. Essa interferência poderá ocorrer somente se as ondas emitidas pelo celular e as recebidas pelo rádio do avião 

A forem ambas audíveis. 

B tiverem a mesma potência. 

C tiverem a mesma frequência. 

D tiverem a mesma intensidade. 

E propagarem-se com velocidades diferentes.

link para resolução https://youtu.be/DlwVfDBXcK8

15. ENEM O bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, de curto alcance, presente em diferentes dispositivos eletrônicos de consumo. Ela permite que aparelhos eletrônicos diferentes se conectem e troquem dados entre si. No padrão bluetooth, denominado de Classe 2, as antenas transmitem sinais de potência igual a 2,4 mW e possibilitam conectar dois dispositivos distanciados até 10 m. Considere que essas antenas se comportam como fontes puntiformes que emitem ondas eletromagnéticas esféricas e que a intensidade do sinal é calculada pela potência por unidade de área. Considere 3 como valor aproximado para π. Para que o sinal de bluetooth seja detectado pelas antenas, o valor mínimo de sua intensidade, em W / m2 , é mais próximo de 

A 2,0 × 10–6

B 2,0 × 10–5

C 2,4 × 10–5

D 2,4 × 10–3

E 2,4 × 10–1.

 

link para resolução https://youtu.be/jA70g5P2Gdk

16.FCMSCSP A figura mostra uma onda estacionária estabelecida em uma corda de massa m e comprimento L, submetida a uma tração de intensidade constante T. De acordo com a equação de Taylor, a velocidade de propagação de uma onda por uma corda tracionada pode ser calculada por v = T , em que representa a densidade linear de massa dessa corda.

Sendo f a frequência dessa onda, a intensidade da tração T à qual a corda é submetida é:

A.           (3.m.L.f2)/2

B.           (2.m.L.f2)/3

C.           (m.L.f2)/3

D.           (4.m.L.f2)/9

E.           (9.m.L.f2)/4

link para resolução https://youtu.be/NpjZbDHFhAk

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1.UFPR A figura abaixo representa parte de uma onda propagando-se numa corda ao longo do eixo x. A curva cheia é a forma da corda no instante t1 = 0,3 s, e a curva tracejada, a forma em t2 = 0,5 s.

a) Qual é a amplitude dessa onda? 

b) Qual é o seu comprimento de onda? 

c) Determine a velocidade da onda. 

d) Calcule a sua frequência.

link para resolução  https://youtu.be/BLmktBXpbI8



RESPOSTAS

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. A  vertical para baixo   B.  2Hz,  2,5m   C. 2Hz,  2,0 m    2.E    3.C    4.D    5.B    6.A    7.D

8.A    9.A    10.B    11.E    12.A    13.C    14.C    15.A    16.D

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1. A. 5 cm  B. 8m  C. 10 m/s D. 1,25 Hz

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