Física 3 - 4º Bimestre

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4º Bimestre
Aula 20 - Ondas
1) O que são Ondas?
Os fenômenos ondulatórios estão intimamente ligados ao que chamamos de ondas, compreende-se que ondas são perturbações que se propagam em um meio e transportam energia sem transportar matéria e que se deslocam de um ponto a outro no espaço.
2) Quais as principais características notadas nas Ondas?
a) Amplitude (A): Distância do ponto central até o ponto mínimo ou máximo de uma onda.
b) Vales e cristas: São pontos de uma onda que possuem amplitude mínima (vales) e amplitude máxima (cristas).
c) Comprimento de onda (λ): Distância entre dois pontos consecutivos que determinam os extremos do formato do padrão que se repete na onda.
d) Movimentos periódicos: Movimentos que se repetem ao longo de um tempo (T), chamado de “período”, possuindo características semelhantes em vários pontos.
3) Como são classificadas as Ondas?
As ondas podem ser classificadas quanto à sua natureza (mecânicas ou eletromagnéticas) e quanto à sua direção de propagação.
4) O que são ondas mecânicas?
São as que precisam de um meio material para se propagarem. Meios como o ar, a água, ou uma corda, por exemplo. Exemplos de ondas mecânicas: ondas em um corda, ondas sonoras.
5) O que são ondas eletromagnéticas?
São aquelas que não precisam de um meio material para se propagarem, ou seja, propagam-se inclusive no vácuo. Exemplos de ondas eletromagnéticas: luz, raios X, raios ultravioleta.
6) Como podem ser classificadas as Ondas quanto à direção de propagação?
Ondas unidimensionais: São as que se propagam em apenas uma direção. Como exemplo, podemos citar a onda de energia potencial elástica, que se forma quando uma mola esticada é solta.
Ondas bidimensionais: São as que se propagam em duas direções. Por exemplo: quando uma pedra cai em um lago de águas calmas, formam-se ondas bidimensionais que deslocam-se pela superfície do lago.
Ondas tridimensionais: São as que se propagam em todas as direções. Por exemplo: o som e a luz são ondas de propagação tridimensional.
Ondas transversais: são aquelas que possuem direção de propagação perpendicular à direção de vibração. Por exemplo: ao balançarmos uma corda para cima e para baixo, a onda que é produzida desloca-se para frente, na direção horizontal.
Ondas longitudinais: são aquelas que possuem direção de propagação coincidente com a direção de vibração. Por exemplo: para produzirmos um som, a passagem do ar faz as cordas vocais vibrarem para frente e para trás, produzindo regiões de compressão e rarefação do ar. 
Ondas mistas: apresentam, simultaneamente, as características das ondas transversais e longitudinais.
7) Por que dizemos que as ondas são periódicas?
Analisaremos, aqui, as características das ondas unidimensionais:
Das ondas periódicas são notadas duas grandezas principais: período e frequência.
O período (T) é o intervalo de tempo para que dois vales (ou duas cristas) passem pelo mesmo ponto de uma corda.
A frequência (f) é definida como o número de cristas (ou vales) que passam por um mesmo ponto, por unidade de tempo.
A unidade da frequência é Hertz (Hz).
A frequência é o inverso do período, logo, a relação matemática entre as duas medidas é:
T = 
8) Como é analisado matematicamente uma Onda periódica?
O movimento de uma onda é representado pela equação:
v = λ ⋅ f, onde:
v é a velocidade de propagação da onda, em m/s.
λ é o comprimento de onda, em metros.
f é a frequência, em Hertz (Hz).
9) Na figura temos uma onda se propagando com velocidade de 30 m/s. Determine a frequência dessa onda:
a) Tem-se da equação fundamental da onda
v = λ ⋅ f
b) Acha-se os valores e transforme as unidades
v= 30 m/s 
λ = 60 cm = 0,6 m
c) Substitua os valores e faça os cálulos
v = λ ⋅ f
30 = 0,6 ⋅ f
f = 30 / 0,6
f = 50 Hz
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) O único transporte feito pela onda é o de energia. Não há transporte de matéria. ( )
b) A amplitude de uma onda mede a distância do ponto central até o ponto mínimo ou máximo de uma onda. ( )
c) Ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar, ou seja, propagam-se inclusive no vácuo. ( )
d) O som é constituído por ondas mecânicas tridimensionais. ( )
e) As ondas mecânicas propagam-se nos meios sólidos, líquidos e gasosos. ( )
f) Um onda sonora não se propaga no vácuo. ( )
g) Tanto a luz quanto o som são ondas eletromagnéticas.
h) A diferença fundamental entre as ondas longitudinais e as ondas transversais está na relação entre a direção de propagação da onda e a direção do pontos do meio. 
i) Nas ondas longitudinais, as direções de propagação são perpendiculares ao sentido alterando-se no período e as ondas transversais, têm sempre a mesma direção.
2) Qual dessas ondas NÃO é um exemplo de onda mecânica? Som / Ondas de uma Corda / Infravermelho
3) Como são chamados os pontos de uma onda que possuem amplitude mínima e amplitude máxima?
4) Como é chamado o número de cristas (ou vales) que passam por um mesmo ponto, por unidade de tempo?
Amplitude / Frequência / Período
5) A figura abaixo mostra uma corda num dado momento. Sabe-se que ela se desloca com velocidade de 4 cm/s. Com a ajuda da figura, sabendo que o lado de cada quadrado corresponde a 1 cm, determine:
a) a amplitude da onda;
b) o comprimento de onda;
c) seu período e sua frequência.
6) Um trem de ondas periódicas desloca-se a uma velocidade constante de 4 m/s. A distância entre duas de suas cristas consecutivas é de 50 cm. Determine o período e a frequência de oscilação dessas cordas.
Aula 21 - Fenômenos Ondulatórios
1) Como é notado as Ondas nas Cordas?
As ondas, quando propagadas numa corda, podem estar sujeitas aos fenômenos de reflexão, refração e interferência. Elas podem ser notadas e estudadas num pulso de onda.
2) O que é um pulso de onda?
Um pulso é uma pequena e singular perturbação que se propaga por um meio. Por exemplo, quando arruma-se uma cama pela manha: segurando o lençol, levanta-se e abaixasse rapidamente, forma-se uma perturbação que se prolonga pelo tecido, isso é uma onda que é produzida e acaba logo em seguida, esse tipo de onde é chamado de pulso.
3) O que é refração de um pulso de onda?
Acontece quando um pulso de onda se propagando em uma corda mais leve ligada a outra, mais pesada. Após atingir a junção das cordas, parte do pulso será refletida (voltando à origem) e parte continuará a se propagar no mesmo sentido, porém, com velocidade menor.
Imaginemos um pulso de onda se propagando em uma corda mais leve ligada a outra, mais pesada. Após atingir a junção das cordas, parte do pulso será refletido (retornando a origem) e parte continuará a se propagar no mesmo sentido, porém, com velocidade menor. Ou seja, esse pulso foi refratado.
4) O que é reflexão de um pulso de onda?
Ocorre quando a onda se choca com o obstáculo, não ultrapassando-o, e retorna ao mesmo meio. O ângulo de reflexão da onda com o obstáculo é de mesmo valor do seu ângulo de incidência.
Imaginemos um pulso de onda se propagando em uma corda presa a uma extremidade fixa. O pulso é refletido ao atingir a extremidade fixa, isto é, ele retorna se propagando em sentido inverso. Na reflexão em uma extremidade fixa acontece à inversão do pulso. Já na reflexão em uma extremidade móvel não ocorre a inversão do pulso.
5) O que é interferência de onda em uma corda?
Ocorre no encontro de duas ondas distintas num local no espaço. Há a sobreposição delas ocasionando uma perturbação diferenciada. Após o desencontro dessas ondas sobrepostas, percebe-se novamente suas características originais.
Interferência é o encontro de duas ou mais ondas.
Interferência destrutiva: quando a amplitude resultante é diminuída.
A = A1 – A2.
Interferência construtiva: quando a amplitude resultante é aumentada.
A = A1 + A2.
6) Como calcula-se a velocidade de propagação da onda nas Cordas?
As ondas mecânicas se propagam em meios homogêneos com velocidade constante.
A relação entre as grandezas dessa ondaé dada por:
v = ​​, 
onde:
v é a velocidade de propagação da onda, medida em m/s;
F é a força que traciona a onda, medida em Newtons (N);
μ é a densidade linear da corda, ou seja, massa por unidade de comprimento (μ = kg/m).
7) Exemplos básicos de fenômenos Ondulatórios:
Esses fenômenos ondulatórios são cotidianos e muitas vezes não nos damos conta deles. Observemos alguns exemplos:
a) Espelhos
Espelhos são superfícies reflexivas que refletem o espectro da luz visível em sua totalidade.
O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência em relação a superfície macroscópica do espelho.
A igualdade entre os ângulos se dá porque a superfície do espelho é extremamente lisa.
b) Sonar
Esse equipamento usado por navios e submarinos detecta objetos no mar.
Seu funcionamento é baseado na reflexão das ondas de som.
c) Eco
Ao falarmos, nossa voz se propaga pelo espaço sob forma de onda. Parte da onda é refletida pelas paredes ao nosso redor e o som retorna aos nossos ouvidos.
Porém, quando as paredes estão próximas, o intervalo de tempo entre os dois sons é muito curto e nossos ouvidos não têm a capacidade para distingui-los.
Entretanto, quando a parede está longe de nós, leva mais tempo para que o som refletido retorne aos nossos ouvidos. Dessa forma, somos capazes de distinguir dois sons. Esse é o eco.
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Existem situações que podem alterar algumas características das ondas. Geralmente são casos que envolvem obstáculos, temos refração, reflexão, interferência e até mesmo a difração. ( )
b) A refração acontece no momento em que a onda passa do seu meio para outro ocorrendo: mudança de velocidade de propagação e mudança do ângulo que a onda faz com a reta Normal à superfície divisória dos meios de propagação.
c) Na reflexão, o ângulo que a onda faz com a reta normal é o mesmo antes e após o obstáculo. ( )
d) A interferência ocorre no encontro de duas ondas distintas num local no espaço. Após o desencontro dessas ondas sobrepostas, percebe-se suas características totalmente alteradas. ( )
e) O fenômeno ondulatório de reflexão é usado por morcegos para localizar presas e obstáculos. ( )
f) Se uma pessoa oscila a extremidade de uma corda tensionada é possível ver que o pulso se propaga de maneira transversal.
2) Qual fenômeno ondulatório explica o eco que ouvimos em algumas situações?
Interferência
Reflexão
Refração
Difração
3) Qual alternativa representa uma característica correta dos espelhos?
Refletem o espectro da luz visível em sua totalidade
O ângulo de reflexão é maior que o ângulo de incidência
São superfícies de interferência ondulatória
4) O eco é um fenômeno ondulatório produzido pela:
        (A) absorção das ondas sonoras.
        (B) refração das ondas sonoras.
        (C) transmissão das ondas sonoras.
        (D) reflexão das ondas sonoras.
5) Qual o fenômeno ondulatório em que há mudança na direção e na velocidade de propagação?
6) figura abaixo representa uma onda que percorre uma corda com velocidade de 2m/s. Para essa onda, determine:
a) O comprimento de onda.
b) A frequência.
c) O período.
Qual a alternativa que NÃO representa o que acontece com uma onda que é refratada?
(A) Mudança no ângulo que a direção de propagação faz com a reta normal.
(B) A velocidade de propagação permanece a mesma.
(C) O ângulo entre a direção de propagação e a reta normal é alterado.
(D) Mudança na velocidade de propagação.
Com o objetivo de simular as ondas no mar, 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) o fenômeno ocorrido é uma interferência destrutiva, retornando o sistema ao seu estado inicial.
(B) se não há alteração da frequência, não há alteração da amplitude das ondas.
(C) a velocidade de propagação da onda 1 é maior que a da onda 2.
(D) a velocidade de propagação da onda 2 é maior que a da onda 1.
Qual a razão 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.
Assinale a única afirmativa FALSA:
(A) Na reflexão a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda não variam.
(B) Na refração a frequência não varia. A velocidade de propagação e o comprimento de onda variam na mesma proporção.
(C)  A reflexão pode ocorrer com inversão de fase (extremidade fixa) ou sem inversão (extremidade livre).
(D) A refração de um pulso ocorre sempre com inversão de fase.
Aula 22 - Ondas Sonoras
1) Que características principais é notado no que chamamos de som?
a) é um tipo de onda mecânica e que portanto, necessita de um meio material para ser produzido e se propagar;
b) é produzido a partir das vibrações da moléculas (ou átomos) que formam o meio;
c) é um tipo de onda chamada de onda longitudinal, porque a propagação e as vibrações das moléculas do meio têm mesma direção;
d) se propaga com velocidades diferentes em cada meio, dependendo da densidade e temperatura;
e) é uma forma de energia (sonora) e uma de suas qualidades é a intensidade sonora cuja unidade é o bel, que se relaciona com a amplitude da onda;
f) é definido de acordo com a capacidade auditiva do ser humano;
g) é classificado em agudo e grave, de acordo com sua frequência.
2) O que são fontes sonoras?
Os instrumentos musicais, as cordas vocais humanas, um material que emite barulho estranho são exemplos de fontes sonoras. Estas produzem vibrações que são transmitidas às moléculas do meio, resultando uma onda de pressão que se propaga.
3) Que tipo de meio o som se propaga?
Quando o som se propaga num meio fluido como a água, por exemplo, ele é considerado uma onda mecânica longitudinal. É chamado assim porque as partículas do meio vibram na mesma direção em que ocorrem a propagação da onda. Notadamente o som se propaga no ar e nele também as partículas de ar formam pressão de onda e essa onda se propaga na mesma direção que o ar. Por se tratar de uma onda mecânica, o som não se propaga no vácuo.
4) Qual a principal função das ondas sonoras?
São ondas que nos ajudam a perceber o ambiente ao nosso redor, possibilitando a comunicação falada. As ondas sonoras não são visíveis, mas são percebidas pelo sentido da audição.
5) Como nós ouvimos?
O som entra nos ouvidos provocando a vibração do tímpano.
Essa vibração aciona dois ossos chamados de martelo e bigorna.
Esses dois ossos acionam um terceiro osso chamado estribo.
Do estribo, as vibrações são passadas para o ouvido interno.
No ouvido interno, as vibrações estimulam os nervos responsáveis pelo envio da informação ao cérebro, que fará sua interpretação.
6) O ouvido humano capta todo tipo de som?
Nossos ouvidos somente detectam as ondas sonoras que têm frequência entre 20 Hz e 20.000 Hz.
Alguns animais possuem uma faixa de frequência de audição maior.
Cachorros: 15 Hz a 50.000 Hz.
Morcegos: 1 Hz a 120.000 Hz.
Golfinhos: 70 Hz a 240.000 Hz.
7) Como é verificada a velocidade de propagação das ondas sonoras?
Como o som se propaga através de moléculas, a sua velocidade depende do meio de propagação (), havendo influência da temperatura (T) que se apresenta. A propagação é maior quanto maior for a temperatura do meio. A mudança de temperatura provoca alteração na velocidade e desvio na direção de propagação das μondas sonoras.
8) Qual a velocidade do som?
No ar, à temperatura de 0 oC, a velocidade do som é de 330 m/s; a 15 oC, é de 340 m/s.
Nos sólidos e nos líquidos, em que as moléculas se encontram mais agregadas que no ar, a velocidade do som é maior. Na água, a 0 oC, atinge a 1.450 m/s. Em alguns metais, como o ferro, pode atingir aproximadamente 4.500 m/s.
9) Como o som é tratado em relação ao comprimento de onda?
A equação fundamental da onda também vale para o som: v = λ ∙ f.
Porém, a velocidadedo som não depende da pressão, da frequência nem do comprimento de onda.
10) Como o som se propaga?
O som é produzido por vibrações transmitidas para o ar. Essas vibrações geram regiões de compressão e rarefação dos gases atmosféricos que se intercalam periodicamente, de acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações.
Por se tratar de uma onda, o som não é capaz de transportar matéria, como pequenas partículas, mas somente energia. Observe a figura abaixo, nela é possível observar como o som é capaz de propagar-se:
As ondas sonoras produzem regiões de compressão e rarefação.
A velocidade de propagação do som depende diretamente de fatores como a elasticidade do meio. Quanto mais elástico um meio for, maior será a velocidade de propagação das ondas sonoras em seu interior. Dizemos que um meio é elástico quando ele é capaz de variar grandemente o seu volume se for sujeito a uma pressão.
10) Quais são as características das ondas sonoras que nos definem a qualidade do som?
Existem três características notáveis nas ondas sonoras: altura, intensidade e timbre.
a) Altura: A característica do som chamada que costumamos chamar de altura não tem o mesmo significado do usado no comprimento.
A altura, nas ondas, nos permite distinguir sons graves e agudos. Quanto maior for a frequência do som, mais agudo ele é. Quanto mais agudo, mais alto o som estará. Quanto mais grave, mais baixo o som estará.
b) Intensidade: O termo físico intensidade é o que nós costumamos chamar de altura no dia-a-dia. Quanto mais intenso o som, maior será a amplitude de sua onda. Um som pode ser forte ou fraco, de acordo com sua intensidade ou seu volume.
c) Timbre: É a característica que nos permite diferenciar sons de mesma altura e intensidade, mas produzidos por diferentes instrumentos. É possível distinguir notas musicais iguais, emitidas ao mesmo tempo por instrumentos diferentes, devido ao timbre característico de cada instrumento (ou voz).
Atividades: 
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Ondas sonoras são ondas mecânicas capazes de se propagar apenas em meio material. ( )
b) Ao vibrar, as cordas vocais transmitem uma vibração às moléculas de ar que estão em contato com elas. Essa vibração é transmitida, de molécula em molécula, até atingir o ouvido. ( )
c) O som é uma onda longitudinal, porque ele pode ser produzido pelas cordas vocais e se propagar no ar, fazendo com que as moléculas do ar se desloquem na mesma direção em que a onda se desloca até chegar ao ouvido de alguém. ( )
d) As ondas sonoras atingem o ouvido, o tímpano vibra e envia impulsos ao cérebro, produzindo-se a sensação sonora.
e) O som não é uma forma de energia, portanto não existe uma energia sonora.
f) Cada voz humana tem um timbre diferente, embora muitas vezes possam ter a mesma intensidade e a mesma frequência. ( )
g) O termo físico intensidade é o que nós costumamos chamar de altura no dia-a-dia. Quanto mais intenso o som, maior será a amplitude de sua onda. ( )
2) Qual alternativa representa uma característica correta das ondas sonoras?
    (A) São invisíveis aos olhos humanos.
    (B) São interpretadas pelo sentido da audição.
    (C) Humanos detectam ondas de frequência entre 5 Hz e 70.000 Hz.
    (D) Os três ossos do ouvido relacionados à audição humana são martelo, bigorna e estribo.
3) No sentido científico, com qual grandeza a altura do som está relacionada?
 (A) Comprimento
 (B) Frequência
 (C) Amplitude (D) Volume
4) Quando diz-se: Gritos são "altos", o que quer dizer a respeito do som?
 (A) Alta frequência
 (B) Intensidade forte
 (C) Som muito grave
 (D) Volume fraco
5) Se um violinista e um pianista tocarem a mesma nota, nós ainda conseguimos distinguir os dois sons.
Qual característica da onda sonora nos permite diferenciar sons de mesma altura e intensidade, mas produzidos por diferentes instrumentos?
 (A) Timbre
 (B) Frequência
 (C) Amplitude
 (D) Período
6) Uma onda sonora de frequência f = 1360 Hz propaga-se no ar com velocidade de 340 m/s. Calcule o comprimento dessa onda.
7) 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) frequências diferentes
c) intensidades diferentes
d) timbres diferentes
e) velocidade de propagação diferentes
8) O som é a propagação de uma onda mecânica longitudinal que se propaga apenas em meios materiais. O som possui qualidades diversas que o ouvido humano normal é capaz de distinguir. Associe corretamente as qualidades fisiológicas do som apresentadas a seguir com as situações apresentadas logo abaixo.
Qualidades fisiológicas
(1) Intensidade
(2) Timbre
(3) Frequência
Situações
(  ) Abaixar o volume do rádio ou da televisão.
(  ) Distinguir uma voz aguda de mulher de uma voz grave de homem.
(  ) Distinguir sons de mesma altura e intensidade produzidos por vozes de pessoas diferentes.
(  ) Distinguir a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta.
(  ) Distinguir as notas musicais emitidas por um violão.
9) Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que não se propagam:
a) na atmosfera. b) na água. c) no vácuo. d) nos meios metálicos.
Pesquisa Google:
1) O que é Infrassom e o que é Ultrassom?
2) Como são classificadas as qualidades dos timbres da voz humana?
3) O que é ressonância?
Aula 23 - Fenômenos Acústicos
1) Como é possível medir a qualidade do som?
O ouvido humano normal pode perceber sons com frequências que variam entre o limiar de audição (20 Hz) e o limiar de dor (20.000 Hz, acima do qual a sensação sonora é acompanhada de dor).
As intensidades físicas dos sons audíveis também apresentam grandes variações. O sistema auditivo pode perceber sons desde um suspiro bem fraco até um ruído muito forte, cerca de 1 trilhão de vezes mais intenso. Essa grande variação de intensidades percebidas pelo ouvido humano é um dos motivos pelos quais se estabelece outra grandeza e outra unidade de medida: nível de intensidade sonora (β), medido em bel. Dois sons diferem de 1 bel quando a intensidade de um é 10 vezes maior que a do outro.
2) Como é medida a intensidade ou volume do Som?
Diretamente relacionada com a energia do som, a intensidade pode ser medida pelo quociente entre a quantidade de energia e o produto da área pela unidade de tempo.
Matematicamente, temos que:
 
Onde, no SI, as unidades são definidas por:
              I = intensidade [ J/m2.s ]
              E = energia [ J ]
              A = área da secção transversal [ m2 ]
              t = tempo [ s ]
Sabendo-se que a potência é definida por: Pot = ΔE/Δt, podemos reescrever a expressão acima:
 
Onde, no SI, as unidades são definidas por:
              I = intensidade [ W/m2 ]
            Pot = potência [ W = J/s ]
              A = área da secção transversal [ m2 ]
Os experimentos envolvendo sons mostram que, no limiar da audição humana, a intensidade fica próxima de 10-12 W/s, ou seja, acima desse valor, o som provoca dor nos ouvidos.
 
3) Como é medido o Nível Sonoro? 
Também aparecem nos experimentos que a audição humana não segue uma escala linear e sim logarítmica.
Juntando as duas informações, foi criada uma escala cuja unidade é o bel (B) ou o decibel (dB), em homenagem a Graham Bell, sendo que, o cálculo da sonoridade realizado por uma expressão logarítmica, conhecida como lei de Weber-Fechner.
Na referida escala, o valor de zero bel (0 bel) corresponde a I0 = 10–12  W/m2, que como vimos, representa o limiar da audição humana.
Matematicamente, temos que: 
Onde, no SI, as unidades são definidas por:
              β = intensidade auditiva ou nível sonoro [ B = bel 
              I = intensidade [ W/m2 ]
Obs.: é comum se utilizar a décima parte do bel que denominamos de decibel [1 dB = (1/10) B].
Submetido a níveis sonoros superiores a 80 dB, o ouvido humano pode perder irrecuperavelmente a sensibilidade auditiva.
No blog: (Tabela deIntensidade Sonora)
4) Que tipo de alterações o Som pode sofrer num meio de propagação?
Ao passar por algum meio, as ondas sonoras sofrem alterações. Os principais são: reflexão, refração, difração e interferência. Esses fenômenos acústicos podem ocorrer de modo simultâneo.
5) O que é reflexão de ondas sonoras?
Quando o som encontra uma superfície de outro meio e retorna. A reflexão do som resulta de seu choque com um obstáculo, havendo aí uma mudança no sentido de propagação do som. Isso explica por que o ouvido humano não funciona bem dentro da água. Ao passar do ar para a água, 99% da energia sonora é refletida e volta para o meio de origem.
6) O que é refração de ondas sonoras?
Ocorre quando o som muda sua direção e velocidade de propagação ao passar de um meio físico para outro.
A refração do som ocorre quando muda seu meio de propagação ou quando penetra regiões com temperaturas diferentes dentro de um mesmo ambiente. Ao passar do ar para água 1% da energia sonora é refratada.  Na refração a frequência permanece constante, sendo modificado o comprimento de onda.
7) O que é difração de ondas sonoras?
O som pode ser ouvido mesmo que haja um obstáculo entre quem fala e quem escuta. Essa capacidade que o som tem de contornar obstáculos é dado pelo fenômeno da difração. A difração do som poderá ocorrer quando o mesmo incidir em barreiras, ou fendas, com dimensões na ordem de grandeza entre 2 cm e 20 m. Uma pessoa dentro de sua casa toda fechada pode não dormir devido ao barulho da rua.
8) O que é interferência de ondas sonoras?
Um fenômeno físico relacionado às ondas sonoras é denominado Batimento, que ocorre quando duas ondas, com frequências ligeiramente diferentes, se encontram, proporcionando uma interferência entre as mesmas.
Por se tratar de ondas sonoras, temos que:
Nos pontos de interferência construtiva, ouvimos um som mais forte.
Nos pontos de interferência destrutiva, não ouvimos nenhum som (silêncio).
A alternância entre sons fortes e silêncio, dá origem ao conceito de “batimentos”.
Considerando duas ondas sonoras, os experimentos mostram que a frequência do batimento é igual à diferença entre as frequências de cada onda. Considerando f1 > f2, temos que:
fb = f1 – f2
Obs.: a frequência de batimento que pode ser distinguida pelo ser humano vai até 7 Hz.
Atividades:
1) Alexander pegou o violão e emitiu um som. Segundo Rudolf, o som emitido foi um lá, cuja frequência é 440 Hz.
a) Considerando que a velocidade do som no ar é 340 m/s, determine o comprimento de onda do som emitido.
b) Explique por que o ser humano pode ouvir esse som.
2) Certos tipos de animais como morcego, golfinho e baleias utilizam o eco para sua localização. Diante disso, certos aparelhos artificiais, como aparelhos de radar, emitem ondas sonoras que localizam objetos através do eco. O eco está relacionado a que fenômeno acústico?
 (A) Reflexão
 (B) Refração
 (C) Difração
 (D) Interferência
3) A atmosfera apresenta camadas de ar com temperaturas distintas. Os relâmpagos sem trovão são devido à atmosfera com temperaturas diferentes, o relâmpago é produzido numa região atmosférica mais quente que a superfície terrestre e o trovão resultante é então desviado para cima, não sendo, portanto ouvido na superfície. Este fato esta relacionado a que fenômeno acústico?
 (A) Reflexão
 (B) Refração
 (C) Difração
 (D) Interferência
4) “As paredes têm ouvidos.” Certamente você conhece esse dita popular, usado geralmente quando não queremos que outras pessoas escutem segredos para alguém. O fato de o som poder ser ouvido mesmo havendo uma parede como obstáculo esta relacionado a que fenômeno sonoro?
 (A) Reflexão
 (B) Refração
 (C) Difração
 (D) Interferência
5) Um bom instrumentista utiliza a frequência do batimento para afinar seu instrumento. Esse fato esta relacionado a que fenômeno acústico?
 (A) Reflexão
 (B) Refração
 (C) Difração
 (D) Interferência
6) O que muda quando o som é refratado?
 (A) Amplitude
 (B) Velocidade
 (C) Altura
 (D) Direção
7) Uma onda sonora vinda de uma sirene chega a um determinado ponto próximo a um ouvinte. A intensidade do som ouvido depende:
 (A) da variação da energia emitida pelo som, pela área de propagação e pelo tempo de captação do ouvido.
 (B) da variação do tempo da pressão da onda e da variação da temperatura no instante.
 (C) da variação da distância e do tempo da pressão de onda.
 (D) da densidade do ar e da temperatura do ambiente.
8) O silêncio auditivo corresponde à intensidade sonora de 10-12 W/m. Numa oficina mecânica, a intensidade do som ambiente é 10-3 W/m2. Qual é o nível sonoro nessa oficina, em decibéis?
Pesquisa Google:
1) Da reflexão do som podem surgir três fenômenos: eco, reforço e reverberação. Explique cada um deles.
2) Como é o mecanismo de funcionamento do aparelho de Ultrassonografia?
3) Explique o Efeito Doppler.
7) Quais são as características das ondas sonoras que estão determinam a altura e a intensidade do som?
 (A) Frequência e Amplitude
 (B) Frequência e Comprimento de Onda
 (C) Amplitude e Comprimento de Onda
 (D) Timbre e Volume
8) O timbre de um som musical se deve:
 (A) à frequência do som fundamental.
 (B) ao comprimento de onda do som fundamental.
 (C) à existência de sons de mesma altura e mesma intensidade, emitidos por fontes diferentes.
 (D) à intensidade da fonte sonora.
Marque a alternativa correta a respeito da velocidade de propagação das ondas sonoras.
a) O som pode propagar-se apenas em meios gasosos.
b) Em meios líquidos, a velocidade do som é maior do que em meios sólidos.
c) A velocidade de propagação do som no aço é maior do que na água.
d) A velocidade de propagação do som na água é maior do que no aço.
e) O som, assim como as ondas eletromagnéticas, pode ser propagado no vácuo.
O som mais grave que o ouvido humano é capaz de ouvir possui comprimento de onda igual a 17 m. Sendo assim, determine a mínima frequência capaz de ser percebida pelo ouvido humano.
Dados: Velocidade do som no ar = 340 m/s
a) 10 Hzb) 15 Hz c) 17 Hz d) 20 Hz e) 34 Hz
Aula 24: Ondas Eletromagnéticas: Luz 
1) Como é percebida a luz no ambiente?
A visão é o sentido fundamental para se perceber a luz. Os físicos entendem, hoje, que o fenômeno da visão resulta da combinação desses dois elementos: a luz e o olho. Em outras palavras, podemos dizer que a reação do olho à luz desencadeia em nosso cérebro uma série de processos, como memória, conhecimento, reconhecimento etc.
2) O que seriam “os raios visuais”?
O estudo da luz, e dos fenômenos e ele associados, vem se desenvolvendo desde a Antiguidade. Uma das primeiras hipóteses sobre o funcionamento da visão surgiu há muito tempo. Supunha-se que ela resultava de “raios visuais” emitidos pelos olhos, que se dirigiam aos objetos e “apreendiam” sua imagem. Entretanto, na ausência de luz, temos muita dificuldade para distinguir objetos. Verificou-se, então, que os olhos não emitem “raios visuais”, mas ao contrário, recebem luz refletida dos objetos. Por isso, uma pessoa com deficiência visual não consegue enxergar os objetos: ela não percebe a presença da luz.
3) O que é necessário para se ver os objetos?
Em termos gerais, para podermos enxergar um objeto, é necessário que ele tenha a face iluminada voltada para os nossos olhos, esteja no campo de visão dos olhos e seu tamanho e distância sejam compatíveis entre si e com condições de iluminação. Além disso, o cérebro e os olhos devem estar em perfeito funcionamento.
4) Quais são as fontes primárias da luz?
Uma fonte primária de luz é aquela que produz a própria luz que emite. Podem ser fontes primárias da luz o Sol e as Estrelas.
5) Quais são as características mais notadas da luz? 
a) A visão dos objetos é possível porque a luz é capaz de se propagar até eles, iluminando-os e refletindo-se até nossos olhos. Os físicos consideram que, nessas situações, a luz caminha em linha reta. Por esse motivo, dependendo da posição da luz, forma-se uma sombra do objeto,uma vez que somente uma parte dele fica iluminada. Os eclipses são fenômenos naturais que evidenciam esse aspecto.
b) A luz é uma onda eletromagnética e portanto é uma onda transversal, ou seja, porque os campos elétricos (E) e magnéticos (B) oscilam em direções perpendiculares entre si. 
c) O fato de os objetos serem iluminados pelo Sol e possibilidade de enxergarmos a luz emitida por estrelas mais distantes do que ele nos fornecem pistas sobre outra característica da luz: ela é capaz de se propagar no vácuo, ou na ausência de matéria. Portanto, o ar e o vácuo são transparentes à luz.
6) Quais são os meios em que a luz se propaga?
a) meio transparente: permite a formação de imagens nítidas;
b) meio opaco: não permite a formação de imagens; pois a luz não atravessa o meio;
c) meio translúcido: permite a formação de imagens, mas sem nitidez;
d) meio absorvedor: absorve a luz incidente transformando-a em energia térmica.
7) O que é sombra e o que é penumbra?
Existem alguns fatos que são consequências imediatas do princípio da propagação retilínea da luz: a formação de sombras sobre um objeto e as sombras que esse objeto é capaz de projetar. A luz parte de uma fonte e se propaga em todas direções, incide sobre o objeto deixando uma parte dele iluminado e a região do lado oposto do objeto que está oposto à fonte de luz fica escuro. Se a luz fosse capaz de realizar curvas durante seu trajeto, poderíamos iluminadas as regiões do objeto que estão também do lado oposto. Por outro lado, se o a fonte de luz for de maior dimensão, é possível observar, além das sombras, a formação de penumbra que é a região parcialmente iluminada.
8) O que é um feixe de luz e o que é um pincel de luz?
Se for colocada uma fonte de luz na frente um corpo extenso, como uma parede, e fazer um orifício de tal forma que a luz possa através o corpo, obtém-se um feixe de luz que atravessará através do orifício e alcançará o outro lado do corpo. Este feixe terá o mesmo formato cônico de propagação que a luz emitida, porém mais estreito. Se for este orifício diminuído de tal forma a tornar a luz de formato apenas retilíneo, tem-se ai um pincel de luz. Nota-se neste fato que no momento em que se tem um obstáculo com uma fenda, parte da onda continua se propagando ao se chocar com o obstáculo, este fenômeno é denominado difração da luz.
9) O que são raios de luz?
Raios de luz não têm existência, constituem-se apenas em uma forma conveniente de representação da luz para caracterização dos fenômenos luminosos como semirretas orientadas.
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Na ausência de luz externa emitida por lâmpadas, velas etc, não conseguimos ver objetos, isso levava a conclusão que não eram os olhos que emitiam “raios visuais”. ( )
b) A luz não propaga-se no vácuo e a luz não consegue propagar-se em linha reta. ( )
c) A sombra e a penumbra são evidências da trajetória retilínea da luz.
d) Temos um pincel de luz quando o feixe de luz é muito longo. ( )
e) O raio de luz é um conceito idealizado de um pincel tão estreito que adquire a feição de uma semirreta orientada, não tendo existência real, como o pincel e o feixe. ( )
f) Na difração de onda, a onda passa a se propagar em mais direções a partir da fenda ou das bordas do obstáculo, por isso o feixe de luz e o pincel de luz são fatos que demonstram a difração da luz. ( )
g) Quando um feixe luminoso muda de meio de propagação, ocorre o fenômeno óptico da refração. ( )
g) Através de meios transparentes, os objetos são vistos com nitidez, já nos translúcidos, não podemos visualizá-los com nitidez. ( )
h) Quando dois canhões de luz iluminam um ambiente, a luz emitida por um não modifica a emitida pelo outro. ( ) 
2) Isaac decide inventar uma capa que tornam as pessoas invisíveis, de que material essas capas devem ser feitas?
 (A) Transparente
 (B) Translúcido
 (C) Que absorve a luz
 (D) Que desvia a luz
3) Não é possível visualizar através de uma parede por ela ser um meio:
 (A) Transparente
 (B) Translúcido
 (C) Opaco
 (D) Refletor
4) É possível visualizar a Lua, porque:
 (A) a lua absorve a luz do Sol.
 (B) a lua reflete a luz do Sol.
 (C) a lua é uma fonte primária de luz.
 (D) a lua desvia toda a luz que recebe para a Terra.
5) O solo da lua é um meio:
 (A) Transparente
 (B) Translúcido
 (C) Opaco
 (D) Refletor
6) O ar e o vácuo são de propagação da luz:
 (A) Transparentes
 (B) Translúcidos
 (C) Opacos
 (D) Refletores
7) Descreva o que acontece com a luz que incide sobre:
a) um espelho.
b) uma superfície escura.
c) uma janela de vidro.
8) Um quadro coberto com uma placa de vidro plano não pode ser visto tão nitidamente quanto outro não coberto, porque o vidro:
 (A) é opaco.
 (B) é transparente.
 (C) não reflete a luz.
 (D) reflete parte da luz.
Pesquisa Google:
1) Explique como é notado sombras e penumbras num eclipse.
Marque a alternativa que responde corretamente o fato de a frequência das ondas não ser alterada na ocorrência da refração.
a) A única mudança que ocorre na refração é da velocidade das ondas.
b) Caso a frequência fosse alterada, a onda sofreria colapso e seria completamente anulada.
c) A frequência de todas as ondas é a mesma, por isso, essa grandeza não pode ser alterada na refração.
d) A frequência depende somente da fonte que produz as oscilações. Essa grandeza só será alterada caso a própria fonte aumente ou diminua sua frequência.
e) Todas as alternativas estão incorretas.
Uma fonte secundária de luz que se apresenta na cor azul possui tal cor porque:
(A) refrata a luz incidente.
(B) reflete a luz azul.
(C) difrata a luz azul.
(D) absorve a luz azul.
Marque a alternativa correta a respeito dos fenômenos da sombra, penumbra e eclipses.
(A) A região de eclipse solar parcial é aquela onde metade da Lua pode ser vista, após entrar na região de sombra da Terra.
(B) A sombra só será percebida caso a fonte luminosa seja pontual; a penumbra é percebida com qualquer tipo de fonte luminosa.
(C) A sombra é uma região completamente sem luz; na penumbra, alguns pontos apresentam luz.
(D) A única diferença entre sombra e penumbra é que esta ocorre com qualquer fonte de luz, e aquela ocorre para qualquer tipo de fonte.
Aula 25: Ondas Eletromagnéticas: Luz e Cores
1) A luz necessita de um meio material para de propagar?
Necessariamente a luz não precisa de meio material para se propagar, por isso, ela é considerada uma onda eletromagnética. É chamada desse jeito porque ela se origina de oscilações eletromagnéticas, isto é, transporta energia por cargas elétricas oscilantes. O que os nossos olhos chamam de luz é uma radiação da estreita faixa do espectro das ondas eletromagnéticas.
2) O que difere a luz de outras ondas eletromagnéticas, como a radiação ou ondas de rádio?
O que distingue as várias radiações eletromagnéticas do espectro são as relações dos efeitos que causam em diferentes materiais ou nos seres vivos e as relações com suas fontes. Além disso, pode-se perceber que as ondas eletromagnéticas se diferenciam umas das outras por causa das frequências, dos comprimentos de ondas, das
velocidades de propagação, que são algumas das propriedades das ondas.
3) O que pode-se dizer da velocidade das ondas luminosas?
Com relação à velocidade das ondas, hoje sabemos que o som no vácuo pode chegar à velocidade de 340 m/s, enquanto que a luz pode chegar a 300.000 km/s. Já na água, a velocidade do som aumenta bastante, podendo chegar a 1400 m/s, enquanto que na luz, o valor diminui, podendo chegar a 225.000 km/s. 
4) Qual a principal consequência das diferentes frequências e comprimentos das ondas luminosas?
No século XVII, o cientista Isaac Newton estudou o comportamento da luz solar que passava pela fresta da janela do seu quarto escuro e passava por um prisma. Ele percebeu que a luz branca era decomposta em várias cores (violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho). Esse fenômeno ficouconhecido como a dispersão ou decomposição da luz. Newton chamou a combinação de cores de espectro. 
5) Como a teoria ondulatória explica o surgimento das cores na dispersão da luz branca no prisma?
A teoria ondulatória admite que as diferentes cores são constituídas por ondas que possuem, para um mesmo meio, comprimento de onda e frequência diferentes.
6) O que Newton pôde verificar sobre o por que a luz branca gera diversas cores na sua dispersão?
Newton ainda percebeu que ao colocar outro prisma na frente do espectro de cores, o feixe de luz branca surgia novamente. Assim, contrariando as ideias da época, de que o surgimento das cores ocorria devido a impurezas e irregularidades do prisma, Newton concluiu que a luz branca era policromática, isto é, formada por várias luzes de cores diferentes. Hoje, já se sabe que essa dispersão de cores ocorre porque a luz passa por um fenômeno chamado de refração. 
7) O que é o fenômeno da refração da luz?
Ao atravessar um meio diferente do ar, cada componente da luz branca muda a sua direção e velocidade de propagação, porque a luz branca é formada por luzes de frequências diferentes.
8) Como é notado em diferentes tipos de cores o fenômeno da refração?
Newton ainda verificou que cada cor que compunha a luz branca era uma luz pura, que ele chamou de monocromática e que ao atravessar um outro prima continuava da mesma cor, sofrendo apenas um desvio maior devido as refrações. A luz vermelha é a que sofre menor refração, porque ela tem a menor frequência do espectro de cores. Por outro lado, a luz violeta sofre maior refração.
9) Quando enxerga-se um objeto com uma determinada cor, que fenômeno físico está ocorrendo?
Assim, resumindo a história, Newton concluiu que a cor não é uma característica própria do objeto, mas que ela depende também da luz que incide nos objetos. Um objeto tem cor azul se uma luz branca ou azul incide nele. Isso acontece porque o objeto absorve as demais cores do espectro e reflete apenas a cor azul até os nossos olhos.
10) E se uma luz de outra cor incidir sobre o objeto?
Uma luz vermelha, por exemplo? Bom, o objeto aparentará aos nossos olhos, uma cor bem escura, quase preta. Isso acontece por que nesse caso todas as cores do espectro foram absorvidas pelo objeto e nenhuma refletida! 
11) Se as cores estão relacionadas às frequências, será que existe alguma relação entre as cores e a velocidade de propagação das componentes da luz branca? 
A resposta é sim! No vácuo, todas as luzes têm a mesma velocidade. Assim a luz anil tem a mesma velocidade que a luz verde. Lembrando que a luz é uma onda eletromagnética, ambas tem o valor de 300.000km/s ou 3,0 x 108 m/s, no vácuo, porém ao se propagar em outro meio material, como a água, cada componente do espectro da luz visível terá uma velocidade diferente da outra.
12) O que podemos dizer dos comprimentos de onda de nas cores?
Também podemos nos referir ao comprimento de onda das luzes do espectro de cores. 
Veja esse exemplo que aplicação:
Suponha que uma luz anil de frequência f = 7,0 x 1014 Hz se propagando no vácuo. Como calcular o comprimento de onda da luz? 
13) Atualmente, como a Física explica o arco-íris?
A formação do arco-íris é explicada pela refração da luz ao passar do ar para a água e da água para o ar, pela reflexão total no interior das gotas d’água presentes na atmosfera e pelo fenômeno da dispersão da luz, responsável pela decomposição nas várias cores que a constituem. A cor mais desviada na separação da luz numa gota d’água é a violeta e a menos desviada é a vermelha.
14) Por que ao amanhecer e ao entardecer, o Sol apresenta uma cor mais avermelhada ao meio-dia?
Ao meio dia pouca luz azul é dispersada para o céu, já ao amanhecer e ao entardecer muita luz azul é dispersada para o céu. Dessa maneira, o Sol apresenta uma cor mais avermelhada nestes momentos.
11) Uma luz vermelha, de frequência f = 4,0 x 1014 Hz propaga-se no vácuo. Qual é o seu comprimento de onda?
Atividades:
1) Abaixo, indique a única afirmativa FALSA:
 (A) A luz branca é um elemento monocromático, não podendo ser decomposto em outras cores. 
 (B) A teoria ondulatória afirma que cada uma das cores do espectro eletromagnético é caracterizada por um comprimento de onda diferente.
 (C) Se num mesmo ambiente, o comprimento de onda da cor amarela é maior que da cor azul, então a frequência da cor azul é maior que a frequência da cor amarela.
 (D) A dispersão dos raios de luz branca é responsável pelo espectro de luzes coloridas que aparece, por exemplo, pela passagem dessa luz por gotículas de água ou por um prisma e cristal trigonal.
2) Uma pessoa está num quarto iluminado por uma luz verde monocromática. Ela veste uma blusa branca, uma calça verde e sapatos vermelhos. As cores das roupas e sapatos, vistos de dentro da sala, serão:
 (A) Blusa verde, calça verde e sapatos pretos;
 (B) Blusa branca, calça verde e sapatos verdes;
 (C) Blusa verde, calça preta e sapatos pretos;
 (D) Blusa branca, calça preta e sapatos vermelhos;
 (E) Blusa preta, calça verde e sapatos brancos.
3) A dispersão da luz branca ocorre quando:
 (A) a luz muda de velocidade ao passar de um meio para outro com índices de refração diferentes.
 (B) a luz branca é separada em várias cores ao passar de um meio para outro com diferentes densidades.
 (C) a luz branca é capaz de contornar um obstáculo.
 (D) a luz branca incide sobre uma superfície e retorna ao seu meio de origem.
4) Rafael e Joana observam que, após atravessar um aquário cheio de água, um feixe de luz do Sol se decompõe em várias cores, que são vistas num anteparo
que intercepta o feixe. Tentando explicar esse fenômeno, cada um deles faz uma afirmativa:
• Rafael: Isso acontece porque, ao atravessar o aquário, a frequência da luz é alterada.
• Joana: Isso acontece porque, na água, a velocidade da luz depende da frequência.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que:
 (A) ambas as afirmativas estão certas; 
 (B) apenas a afirmativa de Rafael está certa;
 (C) ambas as afirmativas estão erradas;
 (D) apenas a afirmativa de Joana está certa.
5) Um feixe de luz policromática é decomposto ao atravessar um prisma porque:
 (A) o comprimento de onda da radiação eletromagnética é muito pequeno.
 (B) a luz incidente sofre refração no material e se dispersa em várias cores monocromáticas com diferentes ângulos de refração.
 (C) o prisma é feito de um vidro especial.
 (D) o índice de refração depende do ângulo de incidência da luz.
6) De acordo com os conceitos estudados sobre cor da luz, podemos afirmar que uma luz monocromática é composta por:
 (A) todas as cores do espectro solar.
 (B) uma infinidade de cores.
 (C) duas cores, vermelho e violeta.
 (D) apenas uma única cor.
7) A respeito das cores dos objetos, marque a alternativa correta:
 (A) A cor é uma característica própria de cada objeto.
 (B) A cor não é uma característica própria de cada objeto, pois depende da luz que o ilumina.
 (C) Um objeto de cor amarela sob luz policromática é visto com a mesma cor sob luz monocromática verde.
 (D) Como reflete todas as cores, o corpo negro não tem condição de apresentar coloração, sendo visto, portanto, como preto.
8) Quando um objeto é iluminado, ele absorve algumas cores do espectro da luz incidente e reflete outras. A cor com que o objeto é visto será determinada pelas cores que ele reflete. Baseado no que foi exposto, indique a única afirmativa FALSA:
 (A) Um objeto branco, iluminado com luz verde, reflete a cor azul.
 (B) Um objeto vermelho, iluminado com luz branca, reflete a cor vermelha.
 (C) Um objeto preto é aquele que absorve todas as cores.
 (D) Um objeto de vidro transparente azul tem essa cor porque reflete a cor azul.
9) As folhas de uma árvore, quando iluminadas pela luz do Sol, mostram-se verdes porque:
 (A)refletem difusamente a luz verde do espectro solar.
 (B) absorvem somente a luz verde do espectro solar.
 (C) refletem difusamente todas as cores do espectro solar, exceto o verde.
 (D) difratam unicamente a luz verde do espectro solar.
10) A partir do século XIII, iniciando com o pensador Robert Grosseteste, os estudos em óptica avançaram sistemática e positivamente, dando origem às explicações científicas a respeito das produções de fenômenos e imagens, como é o caso dos estudos sobre o arco-íris e as lentes.
Sobre o fenômeno de formação do arco-íris, é correto afirmar:
(A) O arco-íris primário é causado por uma refração e uma reflexão dos raios de Sol nas gotas de chuva.
(B) O arco-íris aparece quando os raios de luz branca incidem em gotículas de água presentes no ar e pode ocorrer naturalmente ou ser produzido artificialmente.
(C) O arco-íris é decorrente do processo de difração da luz branca nas gotas de chuva.
(D) O arco-íris é decorrente de uma interferência construtiva da luz branca nas gotas de chuva.
Aula 26 – Luz: Onda ou Partícula?
1) Afinal, a luz é uma onda ou uma partícula?
Durante o século XVII, dois grandes físicos defendiam modelos teóricos diferentes para a natureza da luz. O físico holandês Christian Huygens (1629-1695) tratava a luz como uma onda, enquanto Isaac Newton (1642-1727) a via como partícula. Hoje já se sabe que os dois cientistas estavam corretos, porque há situações em que a luz se comporta como onda e em outras, como partículas ou corpúsculos.
2) Como é notado os comportamentos da luz como uma onda ou como uma partícula?
Esse fenômeno ficou conhecido como dualidade onda-partícula. A luz se propaga como uma onda e interage como partícula. Apesar da luz ter esse comportamento duplo, ela nunca apresentará ambos num mesmo experimento.
3) De que maneiras a luz tem o comportamento de onda?
a) Como onda, um feixe de luz não desvia seu caminho ao se encontrar com outro feixe de luz, no que consiste no princípio da independência de feixes luminosos.
b) A luz tem a capacidade de ser refletida em determinado material ou corpo e ao atravessar um orifício, a luz se espalha, isto é, difrata. 
c) Ao passar por duas fendas duplas próximas uma da outra, a luz sofre interferência, o que é observado num anteparo através de franjas claras e escuras. 
d) E, finalmente, a luz apresenta cores diferentes, o que reforça a ideia de que cada cor é uma onda eletromagnética com frequência e comprimento de onda definidos.
4) Segundo o modelo de Newton, quais são as características dos corpúsculos ou das partículas que compõem a luz?
Os corpúsculos que compõem a luz são muito velozes, têm a massa muito pequena, propagam-se em linha reta e não interagem entre si.
5) Como se manifesta a reflexão das partículas que constituem a luz?
Como as partículas são independentes umas das outras, ao encontrar um meio refletor elas rebatem seguindo as leis da reflexão, entretanto, numa superfície irregular, as partículas refletidas se propagam em várias direções, indicando, no conjunto, a difusão da luz; se numa superfície especular (espelho) as partículas de um feixe paralelo são refletidas também com trajetórias paralelas, como num plano normal.
6) Como é o comportamento das partículas em corpos escuros e opacos onde há dificuldade da reflexão da luz?
Numa superfície escura e opaca de um coletor solar, as partículas de luz não são refletidas nem transmitidas. Elas acabam sendo absorvidas, aquecendo o material do coletor. Neste caso, as partículas de luz, ao colidirem com a superfície não polida do coletor, transferem energia para as moléculas da chapa, da mesma forma que uma bola de aço aquece uma massa de modelar e a ela se adere quando colide com essa massa. Por esta razão, os materiais que refletem ou transmitem bem a luz praticamente não se aquecem ao receber um feixe de luz.
7) Como é explicado no modelo corpuscular a refração da luz?
Newton pensava que a mudança na direção da propagação dos corpúsculos de luz ocorria por meio de ação de forças. Na reflexão, os corpúsculos seriam repelidos devido à ação de uma força repulsiva aplicada pela superfície refletora. Na refração, os corpúsculos seriam atraídos para o interior do outro meio. Assim, se a direção de incidência fosse oblíqua, a ação da força atrativa plicada pelo meio sobre os corpúsculos de luz alteraria sua direção de propagação.
8) Como a teoria corpuscular explica o surgimento das cores na dispersão da luz branca no prisma de Newton?
A teoria corpuscular admite que as diferentes cores de luz são constituídas de diferentes tipos de corpúsculos, que ao atravessarem o prisma, sofriam atração distintas e, por isso, tinham sua trajetória desviada diferentemente.
9) Por que a teoria corpuscular da luz não consegue explicar o fenômeno da difração?
Considerando a luz como um conjunto de corpúsculos, o esperado seria que, diminuindo a abertura de uma fenda, tivéssemos, na situação limite, apenas um ponto luminoso. Quando a fenda menos que o corpúsculo, devemos obstruir o feixe de luz (escuridão). A experiência, entretanto, não comprova essa previsão teórica.
10) A luz como partícula e sofrendo ação de energia pode gerar movimento?
Como partícula, um feixe de luz é capaz de transferir uma quantidade de movimento a um objeto. Outra boa evidência de que a luz se comporta como corpúsculo é observado quando uma superfície metálica, sob tensão elétrica, emite elétrons e passa a conduzir corrente elétrica, se iluminada por uma luz de alta frequência. Este último fenômeno ficou conhecido como efeito fotoelétrico. 
11) O que é o efeito fotoelétrico?
Quando ondas eletromagnéticas de um tipo específico atingem um corpo, principalmente metálico, é possível fazer com que elétrons sejam arrancados dos átomos do material por causa da absorção de certa quantidade de radiação, transformando energia luminosa em energia mecânica cinética.
 
12) Como é explicado este fenômeno?
Para explicar o efeito fotoelétrico, a luz é vista como partículas que são denominadas de fótons e que carregam “pacotes” de energia, chamados de quantum.
Einstein, em 1905, esclareceu melhor o efeito fotoelétrico utilizando a noção de quantização de energia proposta pelo físico alemão Max Planck (1858- 1947). O trabalho de Einstein rendeu a ele o Prêmio Nobel de Física de 1921.
13) Em que situações esse fenômeno ocorre?
Nem toda radiação provoca efeito fotoelétrico e aqueles que provocam podem ter efeitos mais ou menos intensos. Por exemplo, a luz vermelha tem baixa frequência e, portanto, baixa energia. Quando ela incide numa placa metálica, observa-se que são poucos os elétrons arrancados e que ainda apresentam baixa energia. Mesmo que a fonte tenha grande intensidade, os elétrons emitidos terão baixa energia. Entretanto, se a fonte luminosa emitir uma luz azul, por ser uma radiação de alta frequência é também mais energética que a vermelha, os elétrons emitidos serão mais energéticos.
14) Como medir a energia de cada fóton?
Cada fóton carrega um quantum de energia (E), que é proporcional a sua frequência (f). Para se obter essa quantidade de energia, pode-se usar a expressão matemática:
E = h ∙ f
Onde h é uma constante chamada de constante de Plank, cujo valor é de 6,63 x 10–34 J∙s.
15) Como é a interação entre fóton e elétron?
Cada um dos fótons cede sua energia a um único elétron e cada elétron que escapa do metal deve absorver um mínimo da quantidade de energia. Se a energia fornecida ao elétron for suficiente para vencer a atração do metal e dotá-lo de certa energia cinética, ele escapará.
16) Onde se verifica a utilidade desse fenômeno?
O efeito fotoelétrico pode ser observado em dispositivos chamados de fotocélulas, que são usadas em circuitos responsáveis pela abertura e fechamento de portas automáticas, pelo sistema de iluminação de vias públicas e pelos sistemas de segurança e alarmes. Essas são algumas das aplicações do fenômeno no dia a dia.
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa como verdadeira (V) ou falsa (F):
a) No modelo corpuscular da luz admiteque a luz é construída de pequenas partículas que partem de uma fonte primária e considera que a propagação retilínea ocorre porque as partículas que compõem a luz têm uma massa muito pequena e se propagam rapidamente.
b) A reflexão das partículas de luz depende da superfície do meio refletor, se uma superfície irregular o feixe paralelo se difundirá em várias direções, se numa superfície especular os feixes são refletidos também com trajetórias paralelas. ( )
c) As partículas de luz, ao colidirem com uma superfície opaca ou escura transferem energia para ela e são absorvidas. ( )
d) A luz incide obliquamente numa lâmina de vidro, refrata e o raio de luz sofrerá um desvio, aproximando-se da normal. Esta mudança na direção da propagação dos corpúsculos de luz é interpretada como uma alteração decorrente da ação de uma força da ação de uma força atrativa aplicada pelo vidro. ( )
2) Julgue as afirmativas abaixo, relativas à explicação do efeito fotoelétrico, tendo como base o modelo corpuscular da luz:
I – A energia dos fótons da luz incidente é transferida para os elétrons no metal de forma quantizada;
II – A energia cinética máxima dos elétrons emitidos de uma superfície metálica depende apenas da frequência da luz incidente e da função trabalho do metal;
III – Em uma superfície metálica, elétrons devem ser ejetados independentemente da frequência da luz incidente, desde que a intensidade seja alta o suficiente, pois está sendo transferida energia ao metal.
3) Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo. O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduzindo a ideia da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico:
 (A) conservação 
 (B) quantização 
 (C) transformação
 (D) conversão 
4) De acordo com o físico Max Planck, que introduziu o conceito de energia quantizada, a luz, elemento imprescindível para manutenção da vida na Terra, como toda radiação eletromagnética, é constituída por pacotes de energia denominados:
 (A) bárions. 
 (B) dipolos. 
 (C) íons.
 (D) fótons.
5) (UEG-GO) A figura abaixo descreve o efeito fotoelétrico:
Esse experimento contribuiu para a descoberta da:
 (A) Dualidade onda-partícula da luz.
 (B) Energia de ionização dos metais.
 (C) Emissão continua de radiação por um corpo aquecido. (D) Descrição da ligação química entre elementos metálicos.
Revisão
1) O que as ondas transportam?
 (A) Energia
 (B) Nem energia e nem matéria
 (C) Energia e matéria
 (D) Matéria
2) Qual desses fenômenos não pode ocorrer em ondas que se propagam em cordas?
 (A) Cristalização
 (B) Refração
 (C) Reflexão
 (D) Interferência
3) Assinale a alternativa que apresenta corretamente as características inerentes às ondas longitudinais:
 (A) São ondas que só podem propagar-se em uma única direção do espaço.
 (B) São ondas que se propagam na direção perpendicular ao estímulo responsável por gerá-las.
 (C) São ondas que se propagam na mesma direção que o estímulo responsável por gerá-las.
 (D) Um bom exemplo de ondas longitudinais são as ondas eletromagnéticas.
4) São exemplos de ondas transversais:
 (A) ondas sonoras.
 (B) ondas produzidas em molas.
 (C) ondas formadas em cordas oscilantes.
 (D) vibrações.
5) Entre as ondas abaixo, aquelas que podem ser consideradas transversais são apenas:
I – Ondas sonoras
II – Ondas eletromagnéticas
III – Ondas formadas em cordas
IV – Ondas formadas nas superfícies de líquidos
V – Ondas formadas em molas
6) Ondas sonoras são:
 (A) ondas mecânicas longitudinais. 
 (B) ondas eletromagnéticas.
 (C) ondas transversais.
 (D) ondas que se propagam tanto no ar como no vácuo.
7) Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que apresenta somente ondas mecânicas:
 (A) ultrassom, raios X e raios ultravioletas
 (B) raios gama, raios cósmicos e microondas
 (C) ondas de rádio, infravermelho e infrassom
 (D) vibração, ultrassom, infrassom
8) Quando você anda em um velho ônibus urbano, é fácil perceber que dependendo da frequência de giro do motor, diferentes componentes do ônibus entram em vibração. O fenômeno físico que está se produzindo neste caso e conhecido como:
 (A) dispersão.
 (B) refração.
 (C) ressonância.
 (D) polarização.
9) Sons musicais podem ser gerados por instrumentos de cordas, como, por exemplo, o contrabaixo, violão, violino, etc. O comprimento das cordas define a faixa de frequência em cada um desses instrumentos. É FALSO afirmar que:
 (A) os sons são gerados por ondas estacionárias, produzidas nas cordas. 
 (B) cada corda vibra originando uma onda sonora com frequência igual à frequência de oscilação da corda.
 (C) A forma da onda sonora de cada um dos instrumentos é diferente, mesmo cada um tocando a mesma nota musical ao mesmo tempo, pois os sons de cada instrumento apresentam timbres diferentes.
 (D) as frequências dos sons gerados serão menores quanto menor for o comprimento da corda.
10) Quando se ouve uma orquestra tocando uma sonata de Bach, consegue-se distinguir diversos instrumentos, mesmo que estejam emitindo a mesma nota musical. A qualidade fisiológica do som que permite essa distinção é:
 (A) a altura.
 (B) a intensidade.
 (C) a frequência.
 (D) o timbre.
11) Mariana pode ouvir sons na faixa de 20Hz a 20kHz. Suponha que, próximo a ela, um morcego emite um som de 40kHz. Assim sendo, Mariana não ouve o som emitido pelo morcego, porque esse som tem: 
 (A) um comprimento de onda maior que o daquele que ela consegue ouvir. 
 (B) um comprimento de onda menor que o daquele que ela consegue ouvir. 
 (C) uma velocidade de propagação maior que a daquele que ela consegue ouvir.
 (D) uma velocidade de propagação menor que a daquele que ela consegue ouvir.
12) A respeito dos fenômenos que ocorrem na propagação de ondas sonoras, assinale a afirmativa FALSA:
 (A) Eco e reverberação são fenômenos ocasionados pela reflexão de ondas sonoras. 
 (B) Difração é um fenômeno que permite que uma onda sonora contorne um obstáculo. 
 (C) Em auditórios acusticamente mal planejados, ocorre refração, também chamada de continuidade sonora. 
 (D) Intensidade sonora é a taxa média de transferência de energia. 
 (E) A superposição de ondas sonoras ocasiona interferência.
13) Dois homens conversam através de uma espessa parede de 3 m de altura interposta entre eles. Esse fato pode ser melhor explicado pelo fenômeno de:
 (A) difração. 
 (B) refração. 
 (C) reflexão.
 (D) interferência destrutiva.
13) Ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo na velocidade da luz. Assinale a alternativa que apresenta apenas ondas eletromagnéticas:
 (A) raios X, infravermelho, microondas, ondas de rádio.
 (B) raios X, infrassom, ultrassom, infravermelho.
 (C) ultrassom, laser, luz visível, micro-ondas.
 (D) luz solar, raio X, ondas de rádio, laser.
14) Em qual das alternativas abaixo as radiações eletromagnéticas mencionadas encontram-se em ordem crescente de suas frequências?
 (A) Luz visível, raios X e infravermelho;
 (B) Raios X, infravermelho e ondas de rádio;
 (C) Ondas de rádio, luz visível e raios X.
 (D) Radiação α, micro-ondas e raios X;
15) Admita que o sol subitamente "morresse", ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. 24 horas após este evento, um eventual sobrevivente, olhando para o céu, sem nuvens, veria: 
 (A) a Lua e estrelas. 
 (B) somente a Lua. 
 (C) somente estrelas. 
 (D) uma completa escuridão. 
 (E) somente os planetas do sistema solar.
16) Se a Lua não é fonte de luz, porque podemos enxerga-la?
 (A) Porque ela é iluminada pela Terra.
 (B) Porque ela é iluminada pelo Sol e envia para nossos olhos a luz que recebedele.
 (C) Porque ela é iluminada pelos planetas do Sistema Solar.
 (D) Porque ela absorve toda a luz do Sol.
 
17) Julgue as afirmações a seguir e indique a que seja falsa:
 (A) Examinando o espectro eletromagnético percebe-se que a luz visível apresenta frequências menores que as frequências de raios X.
 (B) A luz visível apresenta uma frequência menor que a frequência das ondas de rádio.
 (C) Ondas sonoras são mecânicas e as ondas de luz são eletromagnéticas.
 (D) As ondas luminosas quanto à sua natureza são eletromagnéticas, pois se propagam sem a necessidade de meio material; quanto à direção de propagação e vibração são transversais e se propagam no vácuo com velocidade igual a 3 x 10⁸ m/s.
 (E) As ondas sonoras quanto à natureza são mecânicas, pois precisam de meio material para se propagar; quanto à direção de propagação e vibração são longitudinais nos fluidos e mistas nos sólidos.
18) Numa noite, da janela de um apartamento situado no 9º andar de um edifício, Mário observa um 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.
19) Observe o esquema apresentado com os comprimentos de onda do espectro de cores, julgue as afirmativas e indique a afirmativa FALSA:
 (A) A luz branca é uma combinação das cores do espectro.
 (B) A luz amarela possui frequência maior que a luz azul.
 (C) A luz violeta possui comprimento de onda menor que a luz verde.
 (D) Quando um objeto de cor vermelha é iluminado por uma luz azul, ele reflete a luz na cor preta. 
 20) Supondo que no interior de uma sala haja três objetos de cores distintas: verde, azul e vermelho. De que cor, respectivamente, veremos esses objetos se essa sala for iluminada por uma luz de cor azul?
 (A) Azul, azul e roxo;
 (B) Verde, azul e roxo;
 (C) Preto, azul e preto;
 (D) Todos azuis;
 (E) Branco, azul e branco.
21) Julgue as afirmações a seguir e indique a falsa:
 (A) As ondas luminosas são constituídas pelas oscilações de um campo elétrico e de um campo magnético.
 (B) As ondas sonoras não precisam de um meio material para se propagar.
 (C) As ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar.
 (D) Duas ondas luminosas ao se cruzarem cada um segue seu caminho sem a interferência do outro.
22) Julgue as afirmações a seguir e indique a falsa:
 (A) Numa onda longitudinal, o meio vibra na mesma direção da propagação da perturbação, enquanto na onda transversal o meio vibra perpendicularmente à direção de propagação da perturbação.
 (B) No modelo de reflexão difusa das partículas que constituem a luz um feixe de luz que incide numa superfície irregular é refletido, mas seus raios não saem paralelos.
 (C) Uma onda transfere energia de um ponto a outro do meio, sem que haja transporte de matéria.
 (D) A luz na teoria corpuscular não possui a propriedade de transferir energia luminosa em energia mecânica cinética.
23) Qual é a frequência 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?
24) A figura abaixo representa uma onda que percorre uma corda com velocidade de 4m/s. Para essa onda, determine:
a) O comprimento de onda:
b) A frequência:
c) O período:
25) (ENEM 2013) 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 45km/h e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente distanciadas entre si por 80 cm.
Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em 7 dez. 2012 (adaptado)
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
26) (ENEM-2014) Ao sintonizarmos uma estação de rádio ou um canal de TV em um aparelho, estamos alterando algumas características elétricas de seu circuito receptor. Das inúmeras ondas eletromagnéticas que chegam simultaneamente ao receptor, somente aquelas que oscilam com determinada frequência resultarão em máxima absorção de energia. O fenômeno descrito é a:
27) As ondas são formas de transferência de energia de uma região para outra. Existem ondas mecânicas – que precisam de meios materiais para se propagarem – e ondas eletromagnéticas – que podem se propagar tanto no vácuo como em alguns meios materiais. Sobre ondas, podemos afirmar corretamente que:
 (A) a energia transferida por uma onda eletromagnética é diretamente proporcional à frequência dessa onda.
 (B) o som é uma espécie de onda eletromagnética e, por isso, pode ser transmitido de uma antena à outra, como ocorre nas transmissões de TV e rádio.
 (C) a luz visível é uma onda mecânica que somente se propaga de forma transversal.
 (D) existem ondas eletromagnéticas que são visíveis aos olhos humanos, como o ultravioleta, o infravermelho e as micro-ondas.
 (E) o infrassom é uma onda eletromagnética com frequência abaixo da audível.
28) Considere as situações cotidianas apresentadas abaixo.
I - Quando um avião está voando nas vizinhanças de uma casa, algumas vezes a imagem da TV sofre pequenos tremores e fica ligeiramente fora de foco.
II - Uma criança faz bolhas de sabão com auxílio de um canudinho, soprando água na qual se mistura um pouco de sabão. Quando a bolha está crescendo, observa se uma mudança de cor da película da bolha.
III - Uma pessoa escuta o som que vem de trás do muro.
IV - Uma piscina cheia de água parece mais rasa quando observada de fora.
V - Uma pessoa vê sua imagem na superfície de um lago.
Assinale a sequência que indica corretamente os conceitos físicos utilizados para explicar cada uma das cinco situações.
(A) I – Interferência, II – difração, III – difração, IV – interferência, V – difração.
(B) I – Difração, II – interferência, III – reflexão, IV – refração, V – refração.
(C) I – Difração, II – difração, III – interferência, IV – refração, V – reflexão.
(D) I – Reflexão, II – refração, III – reflexão, IV – refração, V – reflexão.
(E) I – Interferência, II – interferência, III – difração, IV – refração, V – reflexão.
Prova
1) A rigor, todo o processo de ultrassonografia utiliza o eco. São as ondas ultrassônicas refletidas que mostram como está o feto no ventre da mãe ou detectam falhas internas em estruturas metálicas. No entanto, o equipamento que utiliza o eco na forma mais tradicional, com propagação de ondas sonoras na água, é o sonar. O funcionamento é simples: o navio emite a onda sonora em direção ao fundo do mar e, a partir do eco dessa onda, obtém informações ou mapeia o fundo do mar. O ramo da física que estuda os sons é a acústica.
GASPAR. A. Física. Ondas, ópticas e termologia, São Paulo: Ática, p. 74.
 
Com base em seus conhecimentos no campo da acústica, assinale a alternativa INCORRETA:
 (A)  O eco caracteriza-se pela percepção distinta do mesmo som emitido e refletido.
 (B)  O tempo em que o som permanece audível no ambiente é denominado de tempo de reverberação.
 (C) A velocidade do som na água é de 340 km/s.
 (D)  O ouvido humano só consegue distinguir dois sons quando o intervalo de tempo entre eles for no mínimo de 0,1 segundo.
2) Analise as afirmações a seguir:
I. Dois instrumentos musicaisdiferentes são acionados e emitem uma mesma nota musical.
II. Dois instrumentos iguais estão emitindo uma mesma nota musical, porém, com volumes (intensidades) diferentes.
III. Um mesmo instrumento é utilizado para emitir duas notas musicais diferentes.
Assinale a principal característica que difere cada um dos dois sons emitidos nas situações I, II e III, respectivamente.
 (A) Amplitude, comprimento de onda e frequência.
 (B) Frequência, comprimento de onda e amplitude.
 (C) Timbre, amplitude e frequência.                           
 (D) Amplitude, timbre e frequência.
3) A luz é uma onda _______________, isto é, formada por campos elétricos e magnéticos que se propagam em alta velocidade. Mas a luz também é formada por partículas chamadas __________. A luz se propaga como uma onda e interage como partícula. 
 (A) eletromagnéticas – fótons
 (B) mecânicas – pistões
 (C) longitudinais – elétrons
 (D) transversais – prótons
4) “Quando um átomo absorve luz, isto é, absorve um fóton, um de seus elétrons muda de órbita, para uma órbita de maior energia. A diferença entre as energias da órbita do elétron, antes e depois da absorção, é igual à energia do fóton absorvido.”
Essa afirmativa é verdadeira ou falsa?
Você conseguiria identificar o erro dela?
5) Existem ondas eletromagnéticas, que diferem da luz pelo comprimento de onda, indicado pela letra grega lambda (λ). 
Em extremo, ondas de rádio, têm __________ comprimentos de onda e os raios gama têm _________ comprimentos de onda. 
No meio, a luz visível. Comprimentos de onda pouco maiores do que a luz visível formam a região do _______________; comprimentos de onda pouco menores que luz visível forma a região do ___________.
No arco-íris, as cores correspondem a diferentes comprimentos de onda, desde o violeta até o vermelho. O vermelho possui comprimento de onda ______ que o violeta. 
Indique o item que contém as respostas corretas que completam as lacunas:
(A) grandes – pequenos – infravermelho – ultravioleta – maior
(B) pequenos – grandes – ultravioleta – infravermelho – menor
(C) médios – iguais – raio gama – raio cósmico – igual
(D) iguais – médios – raio cósmico – raio gama – igual
 Espectro eletromagnético:
https://youtu.be/-C2erXakQlQ
Aula 27: Eletromagnetismo e Óptica
1) Todas as ondas eletromagnéticas são úteis ao ser humano?
Por exemplo, os raios gama surgem em transições de partículas em camadas do interior do núcleo e são capazes de penetrar no nosso corpo causando sérios danos a saúde, como o câncer. 
Por outro lado, as ondas de rádio provenientes de circuitos oscilantes ou de transmissão de estações de televisão, rádio e telefonia são inofensivas para os seres vivos.
2) A parir de que momento suspeitou-se da natureza eletromagnética da luz?
Até o século XVI, nenhuma teoria tinha sido capaz de explicar a natureza da luz. Pensava-se, como Aristóteles, que apenas o fogo constituía toda e qualquer luz.
A partir do século XVII, vários cientistas se preocuparam em estudar a natureza da luz. Alguns estudos e algumas experiências de Newton trouxeram um maior entendimento sobre o assunto. Mas apenas no século XIX é que se chegou a uma definição, dada principalmente pela previsão do físico teórico daquela época e o precursor das telecomunicações.
As descobertas de Coulomb, Ampère, Oersted e Faraday foram o ponto de partida para a previsão de Maxwell da existência de ondas eletromagnéticas. Acrescentando novas concepções às leis e aos estudos desses cientistas, Maxwell estruturou um conjunto de equações que são uma síntese de todo o conhecimento sobre Eletromagnetismo existente naquela época.
Um dos resultados mais importantes de suas equações foi a determinação de uma onda eletromagnética de propagação de uma onda eletromagnética no vácuo (v = 3x108 m/s), que coincide com o valor da velocidade de propagação da luz no vácuo.
Essa coincidência levou o cientista que a luz fosse onda eletromagnética. Atualmente, sabe-se que Maxwell estava certo: a luz é uma onda eletromagnética e, como tal, não precisa de um meio material para propagar-se. É devido a essa característica, por exemplo, que a luz do Sol chega à Terra.
Maxwell morreu prematuramente, aos 48 anos de idade, e por isso não pôde ver suas ideias confirmadas. O cientista que primeiro verificou experimentalmente a natureza eletromagnética da luz, no final do século XI, foi o alemão Henrique Hertz (1857-1894) 
3) Como descrever a transversalidade das ondas eletromagnéticas?
As ondas eletromagnéticas podem ser geradas utilizando-se um sistema de eletroímãs conectados a um gerador de corrente alternada. Entre os pólos do eletroímã há um campo magnético variável que cria um campo elétrico, também variável, devido ao gerador de corrente alternada que cria um campo magnético, ou seja, ocorre uma variação periódica de e , perturbação esta que se propaga pelo espaço transversalmente com características de um movimento ondulatório.
3) Como é notado os espectros magnéticos?
Espectro magnético é o nome dado ao conjunto de ondas cujos comprimentos de onda variam de quilômetros (onda de rádio) até milionésimos de milímetro (raios gama).
4) Qual a colaboração de Hertz para o estudo de ondas eletromagnéticas?
Os estudos de Maxwell abriram o caminho das telecomunicações (rádio e televisão) e da orientação espacial (radar). O rádio e a televisão funcionam com base no efeito antena, descoberto por Hertz: as ondas eletromagnéticas produzidas por um fio (no caso, a antena transmissora) criam uma nova corrente em outro fio distante (antena receptora). Essa nova corrente elétrica, produzida a distância, é a cópia perfeita da corrente original, isto é, nasce, cresce, decresce e se extingue simultaneamente a ela.
Assim, todos os aparelhos de telecomunicação eletromagnética, como telefone sem fio, rádio e televisão, funcionam graças ao efeito antena.
5) Como é o funcionamento do radar?
Quanto ao radar, sua orientação baseia-se na capacidade de reflexão das ondas eletromagnéticas: ao encontrar um obstáculo, essas ondas são refletidas, voltando à mesma antena que as emitiu. As antenas emitem micro-ondas, que são mais curtas que as ondas de rádio. 
6) Que importância tem as micro-ondas no dia a dia?
Há cerca de um século antes, os cientistas não davam muita importância às micro-ondas. Hoje, no entanto, elas são usadas tanto no estudo da origem do Universo como para aquecer alimentos. Além disso, as micro-ondas têm grande aplicação em telecomunicações, como transmissões telefônicas e imagens via satélite.
7) Por que a Óptica é considerada um ramo do Eletromagnetismo?
O estabelecimento da natureza eletromagnética da luz unificou a Óptica e o Eletromagnetismo. Como os fenômenos luminosos se originam de fenômenos eletromagnéticos, a Óptica pode ser então considerada um ramo do Eletromagnetismo. Maxwell previu a propagação do distúrbio eletromagnético deveria apresentar as mesmas características de um movimento ondulatório, cabendo-lhe, portanto, as mesmas leis de reflexão, refração, difração e interferência, assuntos estudados em Óptica geométrica.
8) Por que nos sentimos incomodados ao olhar para o Sol?
As luzes emitidas por fontes luminosas, por exemplo, os raios de luzes solares, tem comportamento formados por ondas eletromagnéticas que vibram em diversas direções durante a emissão, incidência e reflexão. Para cada onda do raio que vibra em uma direção sempre há outro em um plano perpendicular à onda luminosa. Essa luz com movimento “perturbado” é chamada de luz natural ou apenas de luz não polarizada.
9) Para que serve o óculos de Sol?
Existem diversas substâncias, materiais que ao serem atingidos pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte da onda luminosa, esse acontecimento é denominado como polarização da luz. A luz que antes estava perturbada, se propagando em diversos planos e passa a propagar em apenas um único plano.
10) Como é notada a polarização da luz?
Recorrendo à hipótese de Newton de que os corpúsculos de luz podiam apresentar “polos” diferentes,