F2_semana28

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FÍSICA 2: SEMANA 28 
Conteúdo: Fenômenos Ondulatórios II 
Próxima semana: Fenômenos Ondulatórios III 
 
QUESTÕES TRADICIONAIS 
 
 1. Ondas de 6 cm de comprimento, produzidas na superfície de um tanque, 
propagam-se com uma velocidade de 0,06 m/s. Essas ondas encontram um anteparo 
com uma abertura de 3 cm. Pode-se afirmar que: 
A) ocorre difração e o comprimento de onda, após a abertura, é metade da anterior. 
B) ocorreu difração e a frequência das ondas é sempre 1 Hz. 
C) ocorre refração e a velocidade de propagação das ondas aumentou. 
D) ocorre refração, embora as ondas se desloquem na mesma direção. 
E) as ondas sofrem reflexão, porque a abertura é menor que o comprimento de onda. 
 
2. Duas fontes, F1 e F2, emitem ondas sonoras de mesma frequência f = 170 hertz, 
que se propagam no ar com uma velocidade V = 340m/s. As fontes estão 
permanentemente defasadas de 180° (isto é, quando uma delas emite uma crista, a 
outra emite um vale) e a distância entre elas é d = 10m. 
a) Determine o comprimento de onda, do som emitido pelas fontes. 
b) Considere um ponto P situado entre as fontes (sobre a linha F1 F2) e a uma distância 
x1 = 8,0m de F1. Nesse ponto, há uma interferência construtiva ou destrutiva das 
duas ondas sonoras? Justifique sua resposta. 
 
3. Duas fontes sonoras pontuais, F1 e F2, separadas entre si de 4,0m, emitem em fase 
e na mesma frequência. Um observador O, afastando-se lentamente da fonte F1, ao 
longo do eixo x, detecta o primeiro mínimo de intensidade sonora, devido à 
interferência das ondas geradas por F1 e F2, na posição x = 3,0m. 
 
Sabendo-se que a velocidade do som é 340m/s, qual a frequência das ondas sonoras 
emitidas, em Hz? 
 
4. Na experiência de Thomas Young, a luz monocromática difratada pelas fendas F1 e 
F2 superpõe-se na região limitada pelos anteparos A2 e A3, produzindo o padrão de 
interferência mostrado na figura. 
 
Sabendo que a luz utilizada tem frequência igual a 6,0 1014Hz e propaga-se com 
velocidade de módulo 3,0 . 108m/s, determine, em unidades do Sistema Internacional, 
a diferença entre os percursos ópticos, b e a, dos raios que partem, respectivamente, 
de F2 e F1 e atingem o ponto P. 
 
5. (ENEM) 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) 
𝜆
4
 
B) 
𝜆
2
 
C) 
3𝜆
4
 
D) 𝜆 
E) 2𝜆 
 
QUESTÕES CONTEXTUALIZADAS 
 
6. (ENEM) 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. 
 
FIOLHAIS, C. Física divertida. Brasília: UnB, 2000 (adaptado). 
Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto? 
A) Ao se esconder atrás 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 chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes 
de ouvi-lo pelo ar. 
D) Ao ouvir uma ambulância 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 ópera faz com que uma 
taça de cristal se despedace. 
 
7. Um funcionário de um banco surpreende-se ao ver a porta da caixa-forte entreaberta 
e, mesmo sem poder ver os assaltantes no seu interior, ouve a conversa deles. A 
escuta é possível graças à combinação dos fenômenos físicos de: 
A) interferência e reflexão. 
B) refração e dispersão. 
C) difração e reflexão. 
D) interferência e dispersão. 
E) difração e refração. 
 
8. Em um forno de micro-ondas, o processo de aquecimento é feito por ondas 
eletromagnéticas que atingem o alimento ali colocado, incidindo assim nas moléculas 
de água nele presentes. Tais ondas, de frequência 2,45GHz, atingem aquelas 
moléculas, que, por possuírem esta mesma frequência natural, passam a vibrar cada 
vez mais intensamente. Desse modo, podemos afirmar que o aquecimento descrito é 
decorrente do seguinte fenômeno ondulatório: 
A) Batimento 
B) Refração 
C) Interferência 
D) Ressonância 
E) Difração 
 
 
9. A figura mostra a montagem da experiência de Thomas Young, em que L é uma 
lâmpada que emite luz monocromática e A1, A2 e A3 são anteparos opacos. A1 é 
dotado de uma fenda estreita e A2 é dotado de duas fendas também estreitas. 
 
 
Os fenômenos ondulatórios presentes nesse experimento são 
A) difração e interferência. 
B) refração e interferência. 
C) difração e polarização. 
D) interferência e polarização. 
E) refração e reflexão. 
 
10. Duas fontes sonoras, A e B, emitem, em fase, um sinal senoidal de mesma 
amplitude A e com o mesmo comprimento de onda 𝜆 = 10m. 
 
Um observador em P, depois de certo tempo, suficiente para que ambos os sinais 
alcancem P, observará um sinal cuja amplitude vale: 
A) 2A 
B) A √2 
C) A 
D) 
A
2
 
E) 0 
 
QUESTÕES ESPECÍFICAS 
 
11. A figura mostra 3 pulsos deslocando-se para a direita numa corda com a 
extremidade móvel na barra vertical. 
 
Até a reflexão de todos os pulsos ocorrerão, sequencialmente, 
A) duas interferências construtivas. 
B) duas interferências construtivas e uma destrutiva. 
C) uma interferência destrutiva, uma construtiva e outra destrutiva. 
D) duas interferências destrutivas. 
E) duas interferências destrutivas e uma construtiva. 
 
12. O esquema a seguir representa, visto de cima, a evolução de ondas na superfície 
da água. Elas se propagam da esquerda para a direita, incidindo na mureta indicada, 
na qual há uma abertura de largura d: 
 
As ondas, cujo comprimento de onda vale λ, conseguem “contornar” a mureta, 
propagando-se à sua direita. É correto que: 
A) ocorreu refração, e d > λ. 
B) ocorreu refração, e d = λ. 
C) ocorreu difração, e d < λ. 
D) ocorreu reflexão, e d > λ. 
E) tudo o que se afirmou não tem relação alguma com o fenômeno ocorrido. 
 
13. 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 da 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. 
 
14. Durante uma apresentação musical, o som proveniente de um violão é ouvido tanto 
pelo músico, que se encontra sob o calor dos refletores, quanto pela plateia, 
refrescada pelo ar condicionado. Essa diferença de temperatura faz com que o ar do 
palco e o ar da plateia sejam considerados meios diferentes. A característica da onda 
sonora emitida pelo violão que não sofre alteração para nenhum dos ouvintes é 
A) a intensidade. 
B) a frequência. 
C) a impedância sonora. 
D) o comprimento de onda. 
E) a velocidade de propagação. 
 
15. Com o objetivo de simular as ondas nomar, foram geradas, em uma cuba de 
ondas de um laboratório, as ondas bidimensionais representadas na figura, que se 
propagam de uma região mais funda (região 1) para uma região mais rasa (região 2). 
 
Sabendo que quando as ondas passam de uma região para a outra sua frequência de 
oscilação não se altera e considerando as medidas indicadas na figura, é correto 
afirmar que a razão 
𝐯𝟏
𝐯𝟐
 entre as velocidades de propagação das ondas nas regiões 1 e 
2 é igual a 
A) 1,6. 
B) 0,4. 
C) 2,8. 
D) 2,5. 
E) 1,2. 
 
QUESTÕES APROFUNDADAS 
 
16. Quando se olha a luz branca de uma lâmpada incandescente ou fluorescente, 
refletida por um CD, pode-se ver o espectro contínuo de cores que compõem essa luz. 
Esse efeito ocorre nos CDs devido à: 
A) difração dos raios refratados nos sulcos do CD, que funcionam como uma rede de 
interferência. 
B) polarização dos raios refletidos nos sulcos do CD, que funcionam como um 
polarizador. 
C) reflexão dos raios refratados nos sulcos do CD, que funcionam como um prisma. 
D) interferência dos raios refletidos nos sulcos do CD, que funcionam como uma rede 
de difração. 
E) refração dos raios refletidos nos sulcos do CD, que funcionam como uma rede de 
prismas. 
17. Um aparelho de rádio R recebe simultaneamente os sinais direto e refletido em 
uma camada atmosférica, provenientes 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 se deve à: 
A) difração, pois a facilidade para o sinal contornar a camada é função da altura. 
B) variação do índice de refração da camada, que depende de sua altura em relação 
ao nível da Terra. 
C) interferência entre os sinais direto e refletido, construtiva, quando o sinal for 
máximo, e destrutiva, quando o sinal for mínimo. 
D) absorção do sinal pela camada, que depende de sua altura em relação à Terra. 
E) variação do índice de reflexão da camada, o qual é uma função da altura. 
 
18. A experiência de Young, relativa aos fenômenos de interferência luminosa, veio 
mostrar que: 
A) a interferência pode ser explicada independentemente da estrutura íntima da luz. 
B) a interferência só pode ser explicada com base na teoria corpuscular da luz. 
C) a interferência só é explicada satisfatoriamente por meio da teoria ondulatória da 
luz. 
D) tanto a teoria corpuscular quanto a ondulatória explicam satisfatoriamente esse 
fenômeno. 
E) nem a teoria corpuscular nem a ondulatória conseguem explicar esse fenômeno. 
 
19. Uma estação (E) de rádio AM, transmitindo na frequência f = 750 kHz, está sendo 
sintonizada por um receptor (R), localizado a 3,0 km de distância. A recepção é, 
momentaneamente, interrompida devido a uma interferência destrutiva entre a onda 
que chega direto da estação e a que sofre reflexão no avião (A), que voa a uma altura 
h, a meio caminho entre a estação e o receptor (veja figura abaixo). 
 
Determine o menor valor possível de h. A velocidade da luz no ar é c = 3,0 · 108 m/s. 
Obs: a onda refletida sofre uma inversão de fase. 
A) 600 m 
B) 700 m 
C) 800 m 
D) 900 m 
E) 1 000 m 
 
20. Um método muito usado para inibir a reflexão da luz em vidros é recobri-los com 
um filme fino e transparente. A espessura mínima, em nm, que um filme fino com 
índice de refração 1,25 deve ter para que uma luz de comprimento de onda igual a 620 
nm, no vácuo, não seja refletida, quando incide praticamente normal a um vidro de 
índice de refração 1,50, é: 
A) 155. 
B) 124. 
C) 112. 
D) 103. 
E) 142 
 
Questões de Revisão 
 
21. Um forno de micro-ondas funciona fazendo com que as moléculas de água 
presentes nos alimentos vibrem, gerando calor. O processo baseia-se nos fenômenos 
da reflexão e interferência de ondas eletromagnéticas, produzindo ondas estacionárias 
dentro da cavidade do forno. Considere um forno de micro-ondas cuja cavidade interna 
tenha 30 cm de largura e que, dentro dele, se estabeleçam ondas estacionárias, 
conforme representado na figura. 
 
Sabendo que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar é de 3 × 
108 m/s, a frequência de vibração das micro-ondas representadas dentro desse forno, 
em Hz, é igual a 
A) 2,2 × 109. 
B) 3,2 × 109. 
C) 2,0 × 109. 
D) 3,6 × 109. 
E) 2,5 × 109. 
 
22. Uma onda de rádio que se propaga no vácuo possui uma frequência f e um 
comprimento de onda igual a 5,0 m. Quando ela penetra na água, a velocidade desta 
onda vale 2,1.108 m/s. Na água, a frequência e o comprimento de onda valem, 
respectivamente: 
A) 1,0.107 Hz, 1,5 m 
B) 6,0.107 Hz, 5,0 m 
C) 6,0.107 Hz, 3,5 m 
D) 3,0.107 Hz, 5,0 m 
E) 1,0.107 Hz, 3,5 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gabarito 
01 02 03 04 05 
A C D A E 
06 07 08 09 10 
E C B B D 
16 17 18 19 20 
D C C C B 
21 22 
E C