Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Uma estação de rádio opera com frequência de 300 kHz. Sendo a velocidade da onda eletromagnética no ar igual a 3 · 108 m/s, qual é o comprimento dessa onda de rádio? λ 5 1? 103 m 2 Leia o texto a seguir: O coração de um jovem saudável, entre 15 e 20 anos, costuma bater no mínimo 60 e no máximo 90 vezes por minuto. Mas se esporadicamente sua frequência cardíaca ultrapassa ou cai abaixo de tal faixa, isso não quer dizer que você tem algum tipo de doença. “O coração está li- gado ao cérebro e ao corpo por estímulos nervosos e são eles que dizem o quanto ele precisa trabalhar”, afirma o cardiologista Antônio Carlos Carvalho, da Unifesp. Em algumas pessoas, o nervo simpático (que libera adrenalina) atua com mais força, fazendo com que o indi- víduo perceba mais facilmente quando o coração acelera. Em outras pessoas, a atuação do nervo vago (que breca os batimentos) é mais percebida. Basta uma situação que estimule um dos dois nervos e pronto. Quando você está malhando, por exemplo, sua frequência cardíaca pode chegar a 150 ou 160 bpm (batimentos por minuto) sem que isso represente uma ameaça à saúde. Fonte: Qual é o limite máximo e o mínimo para os batimentos cardíacos? Redação Mundo Estranho, disponível em: <https://mundoestranho.abril.com.br/saude/ qual-e-o-limite-maximo-e-o-minimo-para-os-batimentos-cardiacos/>. Acesso em: 29 ago. 2017. a) Como se mede a frequência cardíaca? Contando o número de batimentos cardíacos em um minuto. Alguns profissionais fazem a contagem dos batimentos em 15 segundos e multiplicam o resultado por 4. b) Meça a sua frequência cardíaca em bpm e, depois, transforme seu valor em hertz. Respostas pessoais. Exemplo: 90 bpm corresponde a 1,5 Hz. 3 Uma torneira, que está com vazamento, deixa pingar 5 gotas a cada 4 s. Ao atingir a poça de água que está logo abaixo, cria ondas que se propagam na sua superfície. Qual o período das ondas formadas? T 5 0,8 s PRATICANDO O APRENDIZADO 4 A figura a seguir representa uma onda periódica forma- da em uma corda. 0 23 3 y ( c m ) 4 6 8 102 12 14 16 x (cm) J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra A B dAB 5 28 cm J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra 1 cm 1 cm J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra Calcule: a) a amplitude da onda. 1,5 cm b) o comprimento da onda. 4 cm 5 Uma onda periódica possui 6 cm entre duas cristas con- secutivas e frequência de 12 Hz. Qual será a velocidade de propagação da onda, em m/s? 0,72 m/s 6 Uma onda periódica com frequência de 4 Hz está re- presentada na figura a seguir. Qual é a velocidade de propagação dessa onda, em m/s? 0,32 m/s 7 Uma onda periódica possui o perfil representado pela figura a seguir: 624 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 0 PH9_EF2_FIS_C2_619a627_M10.indd 624 1/2/18 6:09 PM Calcule o comprimento e a amplitude da onda. A 5 3 cm e λ 5 8 cm. 8 A luz azul possui comprimento de onda de aproxima- damente 500 nm. Sabendo-se que a velocidade da luz no ar é de 3 · 108 m/s, qual deve ser a frequência da luz azul? f 5 6 ? 1014 Hz 49 cm 15 cm FB 0 C D H E G APLICANDO O CONHECIMENTO 1 A m enor frequência que um ser humano consegue ou- vir é de 20 Hz. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, qual será o comprimento de onda desse som? λ 5 17 m 2 Um barco realiza movimentos verticais devido à passa- gem de ondas periódicas por ele. 4 A onda da figura a seguir se propaga com velocidade de 4 m/s. Considerando que a velocidade das ondas é igual a 5 m/s e que cada lado do quadrado da figura é equivalente a 4 m, qual será o tempo para o barco atingir sucessivamente os pontos mais altos do seu movimento? T5 6,4 s 3 Um menino balançando a ponta de uma corda produz uma onda como mostra a figura a seguir. Nota-se que ele completa cada oscilação em 2 s. Determine a frequência da onda. f 5 10 Hz 5 Uma estação de rádio opera com frequência de 400 kHz. Sabe-se que a velocidade das ondas eletromagnéticas no ar é de 3 · 108 m/s. Qual é o comprimento das ondas utilizadas por essa estação de rádio? λ 5 750 m 6 Uma corda de 3 m é colocada para vibrar com uma fre- quência equivalente a 2 Hz, como mostra a figura a seguir: J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra Qual será a velocidade da onda produzida? v 5 56 cm/s 20 40 60 80 20 220 cm cm 0 J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra Qual deve ser a velocidade de propagação dessa onda? v 5 2 m/s 7 Uma onda periódica possui o perfil indicado na figura a seguir. Qual será a razão entre seu comprimento de onda e sua amplitude? 5 λ A 1,875 8 Uma corda presa nas duas extremidades é colocada para vibrar e seu perfil fica idêntico ao da figura a seguir. Sabe-se que o ponto mais alto movimenta-se para o ponto mais baixo em intervalos de tempo iguais a 0,4 s. 1,6 cm 2,25 cm J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra 1,2 m J S D e s ig n / A rq u iv o d a e d it o ra Qual é a velocidade de propagação dessa onda? v 5 1 m/s A d ils o n S e c c o /A rq u iv o d a e d it o ra A d ils o n S e c c o / A rq u iv o d a e d it o ra 625 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 0 PH9_EF2_FIS_C2_619a627_M10.indd 625 1/2/18 6:09 PM RAIOS NÃO IONIZANTES KHz 10 F re q u ê n c ia s E x tr e m a m e n te B a ix a s ( E L F ) F re q u ê n c ia s M u it o B a ix a s (V L F ) O n d a s d e r á d io (o n d a s c u rt a s ) M ic ro -o n d a s In fr a v e rm e lh o L u z v is ív e l U lt ra v io le ta R a io s X R a io s g a m a 10 2 10 4 10 6 10 8 10 10 10 12 10 14 10 16 10 18 10 20 10 22 10 24 10 26 MHz GHz Frequência (escala não linear) RAIOS IONIZANTES DESENVOLVENDO HABILIDADES 1 Da areia da praia, uma moça observa um surfista sentado em sua prancha subir e descer com o balanço do mar. Ela conta 8 segundos para que o surfista volte ao ponto mais alto do seu movimento. Podemos afirmar que a fre- quência de oscilação desse movimento é de: a) 0,250 Hz b) 0,125 Hz c) 4,00 Hz d) 8,00 Hz 2 O diagrama a seguir representa o espectro de ondas eletromagnéticas. Analisando as informações podemos afirmar que: a) o maior comprimento de onda corresponde aos raios gama. b) a frequência das micro-ondas é menor que a fre- quência das ondas de rádio. c) o raio X tem comprimento de onda menor que os raios ultravioleta. d) as ondas infravermelhas possuem frequências maio- res que as frequências da luz visível. 3 O diagrama ao lado representa as frequências dos sons produzidos e audíveis por alguns animais, in- cluindo os seres humanos. Podemos afirmar corretamente que um som com fre- quência de 75 kHz apenas será ouvido: a) pelo morcego. b) pelo cão. c) pelo gato e pelo morcego. d) pelo golfinho e pelo morcego. Hz (escala não linear) 100 00010 0001 0001000 1 000 –120 000 10 000 –120 000 60 – 65 000 760 –1 520 Sons produzidos Sons audíveis 15 – 50 000 452–1 080 150 – 150 000 7 000 – 120 000 20 – 20 000 Ser humano Golfinho Cão Gato Morcego 85 –1 100 A d ils o n S e c c o /A rq u iv o d a e d it o ra A d ils o n S e c c o /A rq u iv o d a e d it o ra 626 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 0 PH9_EF2_FIS_C2_619a627_M10.indd 626 1/2/18 6:09 PM Velocidade de propagação de uma onda em uma corda Quando criamos uma onda numa corda homogênea, a velocida- de de propagação da onda será constante ao longo de toda a corda. Essa velocidade não depende da forma dada ao pulso, e sim da força aplicada para manter a corda esticada, chamada de força de tração (F), que, como já visto, é medida no SI em newton (N). A velocidade do pulso também depende da densidade linear da corda (d), que é a relação entre a massa da corda e o seu com- primento. A densidade linear se calcula como d 5 m L , em quem é a massa da corda e L o seu comprimento. No SI, expressam-se o comprimento da corda em metros (m), a massa em quilogramas (kg) e a densidade linear em quilogramas por metro (kg/m). Assim, 5v F d GOTAS DE SABER Figura 9. Ao fazermos um pulso numa corda, será criada uma onda que se propagará com velocidade v e dependerá das características dessa corda. 4 Observe três ondas produzidas numa corda, como mos- tra a figura a seguir: corda parada v corda com pulso J S D e s ig n /A rq u iv o d a e d it o ra ANOTAÇÕES Podemos comparar e ordenar os comprimentos de onda e as amplitudes corretamente, de modo que: a) λI . λII . λIII e AI 5 AII 5 AIII b) λI , λII , λIII e AI 5 AII 5 AIII c) λI 5 λII 5 λIII e AI , AII , AIII d) λI 5 λII 5 λIII e AI . AII . AIII I II III A d ils o n S e c c o /A rq u iv o d a e d it o ra 627 F ÍS IC A » M Ó D U L O 1 0 PH9_EF2_FIS_C2_619a627_M10.indd 627 1/2/18 6:09 PM
Compartilhar