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1 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Questão-01) Uma flauta doce de 50 cm de comprimento pode ser tratada como um tubo aberto em ambas as extremidades. Supondo-se que os furos da flauta estejam tampados (exceto os orifícios de entrada e saída do ar) e que a velocidade do som seja de 340 m/s, o comprimento de onda e a frequência fundamental da flauta serão respectivamente: a) 0,25 m e 250 Hz. b) 0,50 m e 315 Hz. c) 1,00 m e 340 Hz. d) 1,25 m e 425 Hz. Questão-02) As radiações eletromagnéticas possuem diversas aplicabilidades na vida cotidiana, e o espectro das mais utilizadas pela humanidade é formado por radiações que possuem comprimentos de onda que vão desde dimensões atômicas (raios X e radiação gama) até centenas de metros (ondas de rádio). Conforme a ciência atual postula, a radiação eletromagnética possui caráter dual: pode ser considerada partícula ou onda, dependendo da situação em estudo. Pode-se associar a cada feixe de radiação eletromagnética um feixe de partículas chamadas de fótons, e a energia de cada fóton depende de uma constante, chamada de constante de Planck (h = 6,64 10– 34 J.s), e é diretamente proporcional à frequência da radiação. Sobre as radiações eletromagnéticas são feitas as seguintes afirmações: I. Quanto menor o comprimento de onda da radiação eletromagnética maior a energia do fóton a ela associado. II. Quanto menor a energia de um dado fóton associado a uma dada radiação eletromagnética menor a sua velocidade de propagação. III. A energia de um feixe eletromagnético constituído de radiação de frequência constante é discreta, ou seja, só pode assumir valores múltiplos inteiros de um valor mínimo. Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta. a) I – V; II – V; III – F. b) I – V; II – F; III – V. c) I – F; II – V; III – F. d) I – F; II – F; III – V. Questão-03) O funcionamento de televisores, rádios e celulares se dá por meio da transmissão da informação a partir da antena do emissor até o aparelho do usuário. A propagação dessa informação ocorre sob a forma de ondas a) eletromagnéticas, que são formadas pela oscilação de um campo elétrico e um magnético perpendiculares entre si. b) sonoras, que transportam energia e entram em ressonância com os elétrons das antenas desses equipamentos. c) de pressão, que oscilam em movimento harmônico simples (MHS) com amplitude proporcional à frequência do sinal. d) gravitacionais, que são ondulações na curvatura espaço-tempo, previstas pela teoria da relatividade geral. Questão-04) Duas massas, m1 > m2, são presas uma a outra por uma mola, e o sistema é livre para deslizar sem atrito em uma mesa horizontal. Considerando que, durante oscilação do conjunto, as massas se aproximam e se afastam uma da outra com frequências e amplitudes constantes. Assumindo que a posição do centro de massa do sistema não se altere, é correto afirmar que a) m1 oscila com amplitude menor que m2 e ambas com a mesma frequência. b) m2 oscila com amplitude menor que m1 e ambas com a mesma frequência. c) ambas oscilam com amplitudes e frequências iguais. d) ambas oscilam com amplitudes iguais e m1 com frequência maior. Questão-05) As ondas eletromagnéticas conhecidas como micro-ondas são transversais, estão em uma faixa de frequência que vai de aproximadamente 0,3 GHz até cerca de 300 GHz, e são utilizadas em diversos aparelhos de uso cotidiano. Assinale a alternativa que apresenta o aparelho que funciona utilizando micro-ondas. a) Controle remoto do televisor b) Telefone celular c) Tomógrafo computadorizado d) Rádio de ondas curtas 2 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Questão-06) Um bom projeto de uma sala de cinema deve contemplar materiais e formas, no teto e nas paredes, de modo que o som seja a) absorvido. b) refletido. c) amplificado. d) difratado. Questão-07) Os parâmetros que caracterizam tanto ondas eletromagnéticas quanto ondas sonoras são: a) frequência, velocidade de propagação e comprimento de onda. b) velocidade de propagação, comprimento de onda e cor. c) comprimento de onda, cor e intensidade. d) comprimento de onda, frequência e energia dos fótons. Questão-08) “É que minha neta, Alice, de 15 meses, está vivendo essa fase e eu fico imaginando se ela guardará na memória a emoção que sente ao perceber pela primeira vez que uma chave serve para abrir a porta, ... que o controle remoto liga a televisão (...)” VENTURA, 2012, p. 37. O controle remoto utiliza a tecnologia do infravermelho. Três candidatos ao vestibular da UEMG fizeram afirmações sobre essa tecnologia: Candidato 1: a luz infravermelha é visível pelo olho humano, sendo um tipo de onda eletromagnética. Candidato 2: no vácuo, a luz infravermelha tem uma velocidade menor que a da luz vermelha, embora sua frequência seja menor. Candidato 3: o comprimento de onda da luz infravermelha é menor que o comprimento de onda da luz vermelha, embora a velocidade das duas seja a mesma. Fizeram afirmações CORRETAS: a) Todos os candidatos. b) Apenas os candidatos 1 e 2. c) Apenas o candidato 3. d) Nenhum dos candidatos. Questão-09) Um pêndulo de relógio antigo foi construído com um fio metálico muito fino e flexível. Prendeu-se a uma das extremidades do fio uma massa e fixou-se a outra extremidade ao teto. Considerando exclusivamente os efeitos da temperatura ambiente no comprimento do fio, pode-se afirmar corretamente que, com um aumento de temperatura, o período e a frequência do pêndulo a) diminui e aumenta, respectivamente b) aumenta e diminui, respectivamente c) aumenta e mantém-se constante, respectivamente. d) se mantêm constantes. Questão-10) Um objeto de 1 kg, preso ao teto por um fio muito leve e inextensível, balança como um pêndulo. No que diz respeito à oscilação, é correto afirmar que a) a força de tração no fio é responsável pelo torque que faz o objeto oscilar. b) a componente da força peso na direção da tração no fio é responsável pelo torque que faz o objeto oscilar. c) a força peso é responsável pelo torque que faz o objeto oscilar. d) a soma da tração no fio com a componente da força peso na direção do fio é a força resultante responsável pelo torque que faz o objeto oscilar. Questão-11) Dentre as fontes de energia eletromagnéticas mais comumente observadas no dia a dia estão o Sol, os celulares e as antenas de emissoras de rádio e TV. A característica comum a todas essas fontes de energia é a) o meio de propagação, somente no vácuo, e a forma de propagação, através de ondas. b) o meio de propagação e a forma de propagação, por condução. c) a velocidade de propagação e a forma de propagação, por convecção. d) a velocidade de propagação e a forma de propagação, através de ondas. Questão-12) Um feixe de elétrons incide sobre uma superfície, demarcando os lugares onde a atinge. Todavia, há um anteparo com duas aberturas entre a fonte emissora de elétrons e a superfície, conforme representa o esquema a seguir. Atualmente, sabe-se que a radiação tem um comportamento dual, ou seja, ora se assemelha a partículas, ora a ondas. Considerando que o diâmetro das aberturas é muito menor do que o comprimento de onda radiação incidente, que tipo de resultado será demarcado na superfície, levando em conta o comportamento ondulatório do feixe de elétrons? 3 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) a) b) c) d) Questão-13) Um decibelímetro é um instrumento utilizado para medir o nível de intensidade sonora. Um fiscal, utilizando um decibelímetro, verificou que, num local onde ocorria uma festa dançante, o nível de intensidade sonora era 100 dB.Considerando que a potência da caixa de som era 48 W, a distância do fiscal para esta fonte sonora era, em metros, igual a: a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 Questão-14) Em uma brincadeira infantil conhecida como “telefone de barbante”, duas crianças prendem as extremidades de um barbante, que é mantido esticado, no fundo de dois copos descartáveis, conforme mostrado na figura abaixo. O funcionamento do brinquedo é baseado no fato de que os sons produzidos por uma das crianças é coletado em um dos copos e, em seguida, transmitido ao outro copo por meio do fio, na forma de um pulso mecânico. Admita que o fio de densidade volumétrica tenha um comprimento igual a L, diâmetro d e esteja submetido a uma força de tração F. Sob essas condições, afirma-se que o pulso transmitido pelo fio propaga-se a uma velocidade dada por: a) . F d 2 b) F d. 2 c) . F d 1 d) . F d.2 L e) F d L2 Questão-15) A mais importante forma de comunicação empregada pelos seres humanos é a fala, a qual está baseada na propagação de ondas sonoras no ar. O fenômeno conhecido como eco ocorre quando uma onda sonora é emitida por um observador sobre reflexão e retorna aos seus ouvidos após um intervalo de tempo de, pelo menos, t segundos, sendo este t o mínimo intervalo de tempo necessário para que um ser humano seja capaz de distinguir a onda refletida da onda original. Uma maneira interessante de produzir esse fenômeno é o tubo de eco (ver figura abaixo), um tubo cilíndrico de 18 m de comprimento e fechado em uma das extremidades. Um estudante posicionado na extremidade aberta do tubo e emitindo um som vocal perceberá claramente o fenômeno do eco. Por outro lado, se o comprimento do tubo cilíndrico fosse inferior a 18 m, o estudante não conseguiria distinguir os dois sons. Sabendo que a uma temperatura média de 30°C a velocidade do som é aproximadamente 350 m/s, afirma-se que o tempo t é, em s, igual a: a) 0,05 b) 0,10 c) 0,15 d) 0,20 e) 0,25 Questão-16 - (ENEM MEC) Na era do telefone celular, ainda é possível se comunicar com um sistema bem mais arcaico e talvez mais divertido: o “telefone com copos de plástico e barbante”. A onda sonora produzida pelo menino faz vibrar o fundo de um copo plástico, em um movimento de vai e vem imperceptível, mas que cria uma perturbação ao longo do barbante esticado. O barbante, por sua vez, conduz o “som” até o outro copo. Essa perturbação faz vibrar o fundo do segundo copo plástico e a energia veiculada pelo barbante pode, assim, ser restituída sob a forma de uma onda sonora perceptível. Assim, se a menina colocar o ouvido próximo ao outro copo, ela poderá escutar a voz do menino de forma nítida. Com relação ao assunto tratado no texto e na figura, conclui-se que 4 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) a) a antena de um telefone celular exerce a mesma função do barbante que une os dois copos de plástico. b) o telefone celular utiliza o mesmo princípio do “telefone de copos plásticos e barbante” para transmitir o som. c) as ondas do telefone “com copos de plástico e barbante” são ondas eletromagnéticas, portanto, elas não precisam de um meio material para se propagar. d) o segredo para o telefone “com copos de plástico e barbante” funcionar está no barbante que une os dois fundos dos copos e conduz ondas mecânicas de um copo para o outro. e) a voz é um sinal complexo constituído de ondas sonoras de mesma frequência. Por esse motivo, o receptor pode ouvir o emissor através da onda se propagando no fio do telefone “com copos de plástico e barbante”. Questão-17 - (ENEM MEC) A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração de imagens muito utilizada em medicina. Ela se baseia na reflexão que ocorre quando um pulso de ultrassom, emitido pelo aparelho colocado em contato com a pele, atravessa a superfície que separa um órgão do outro, produzindo ecos que podem ser captados de volta pelo aparelho. para a observação de detalhes no interior do corpo, os pulsos sonoros emitidos tem frequências altíssimas, de até 30MHz, ou seja, 30 milhões de oscilações a cada segundo. A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com esse aparelho fundamenta–se em duas variáveis imprescindíveis: a) a intensidade do som produzido pelo aparelho e a frequência desses sons. b) a quantidade de luz usada para gerar as imagens no aparelho e a velocidade do som nos tecidos. c) a quantidade de pulsos emitidos pelo aparelho a cada segundo e a frequência dos sons emitidos pelo aparelho. d) a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas superfícies dos órgãos. e) o tempo entre os ecos produzidos pelos órgãos e a quantidade de pulsos emitidos a cada segundo pelo aparelho. Questão-18 - (ENEM MEC/2018) O princípio básico de produção de imagens em equipamentos de ultrassonografia é a produção de ecos. O princípio pulso-eco refere-se à emissão de um pulso curto de ultrassom que atravessa os tecidos do corpo. No processo de interação entre o som e órgãos ou tecidos, uma das grandezas relevantes é a impedância acústica, relacionada à resistência do meio à passagem do som, definida pelo produto da densidade ( ) do material pela velocidade (v) do som nesse meio. Quanto maior a diferença de impedância acústica entre duas estruturas, maior será a intensidade de reflexão do pulso e mais facilmente será possível diferenciá-las. A tabela mostra os diferentes valores de densidade e velocidade para alguns órgãos ou tecidos. Em uma imagem de ultrassom, as estruturas mais facilmente diferenciáveis são a) osso e gordura. b) cérebro e osso. c) gordura e cérebro. d) músculo e cérebro. e) gordura e músculo. Questão-19 - (ENEM MEC/2021) O eletrocardiograma é um exame cardíaco que mede a intensidade dos sinais elétricos advindos do coração. A imagem apresenta o resultado típico obtido em um paciente saudável e a intensidade do sinal (VEC) em função do tempo. De acordo com o eletrocardiograma apresentado, qual foi o número de batimentos cardíacos por minuto desse paciente durante o exame? a) 30 b) 60 c) 100 d) 120 e) 180 Questão-20 - (ETEC SP/2019) O acidente nuclear de Chernobyl foi responsável por uma série de modificações na biodiversidade local, quando espalhou pela região grandes quantidades de material radioativo, cuja principal emissão consiste em ondas eletromagnéticas com os menores comprimentos de onda e, portanto, maiores energias. Uma das modificações da biodiversidade que chamou a atenção de pesquisadores foi a diminuição de muitas espécies de insetos. Há estudos sobre a esterilização de insetos machos do Aedes aegypti na esperança de atacar diretamente esse mosquito. Mosquitos machos são expostos a radiações semelhantes às de Chernobyl, sofrendo modificações 5 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) críticas em seu material genético, que inibem sua proliferação. A figura apresenta o espectro das ondas eletromagnéticas e logo abaixo a ordem de grandeza de seus comprimentos de onda em metros. De acordo com o texto, o tipo de radiação potencialmente capaz de combater o mosquito citado é a) micro-ondas. b) infravermelho. c) ultravioleta. d) raios X. e) raios gama. Questão-21 - (ENEM MEC) Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum. O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de a) baixa intensidade.b) baixa frequência. c) um espectro contínuo. d) amplitude inadequada. e) curto comprimento de onda. Questão-22 - (Unic MT/2019) Os raios X, descobertos em 1895 pelo físico alemão Wilhelm Roentgen, são produzidos quando elétrons são desacelerados ao atingirem um alvo metálico de alto ponto de fusão, como o tungstênio. Considerando-se a característica, o comportamento e a utilização de raios X, marque V para as afirmativas verdadeiras e F, para as falsas. ( ) Os raios X são ondas eletromagnéticas com frequências maiores do que as das radiações ultravioletas. ( ) Os raios X atravessam ossos e são absorvidos pelos tecidos moles, como a pele. ( ) Os operadores de aparelhos de raios X devem utilizar aventais de chumbo, porque este metal, de alta densidade, retém eventuais radiações que possam atingi- los. ( ) Os raios X de maior comprimento de onda têm maior poder de penetração na matéria. A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a 01) V V V F 02) V V F F 03) F V V F 04) V F V F 05) F F V V Questão-23 - (ENEM MEC) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. Brown, T. Química a Ciência Central. 2005 (adaptado). Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1? a) Azul. b) Verde. c) Violeta. d) Laranja. e) Vermelho. Questão-24 - (ENEM MEC) Os fornos domésticos de micro-ondas trabalham com uma frequência de ondas eletromagnéticas que atuam fazendo rotacionar as moléculas de água, gordura e açúcar e, consequentemente, fazendo com que os alimentos sejam 6 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) aquecidos. Os telefones sem fio também usam ondas eletromagnéticas na transmissão do sinal. As especificações técnicas desses aparelhos são informadas nos quadros 1 e 2, retirados de seus manuais. O motivo de a radiação do telefone não aquecer como a do micro-ondas é que a) o ambiente no qual o telefone funciona é aberto. b) a frequência de alimentação é 60 Hz para os dois aparelhos. c) a potência do telefone sem fio é menor que a do forno. d) o interior do forno reflete as micro-ondas e as concentra. e) a modulação das ondas no forno é maior do que no telefone. Questão-25 - (ENEM MEC/2020) Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e queria verificar de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um dos termômetros iluminados indicou um aumento de temperatura maior para uma determinada faixa de frequências. SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula. Disponível em: www.cienciamao.usp.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado). Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material isolante térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere em cada recipiente. Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento? a) A b) B c) C d) D e) E Questão-26 - (UEFS BA/2017) Um pulso, com a forma representada na figura, propaga-se para direita por uma corda elástica esticada. Essa corda possui uma de suas extremidades presa em uma haste vertical H por meio de uma argola que permite que esse extremo se movimente livremente na direção vertical. Após sofrer reflexão na haste H, o pulso passa a propagar- se para esquerda com a forma representada em a) b) c) d) e) 7 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Questão-27 - (IBMEC SP Insper/2019) A velocidade média do som no ar é de 340 m/s, na água é de 1 450 m/s e, no vidro, é de 5 100 m/s. Uma mesma onda sonora penetra verticalmente em um recipiente contendo ar, água e vidro, nessa ordem, como ilustra a figura. À medida que vão ocorrendo as refrações do ar para a água e desta para o vidro, a) a frequência de vibração da onda e o seu comprimento de onda diminuem. b) a frequência de vibração da onda permanece constante e o seu comprimento de onda aumenta. c) a frequência de vibração da onda permanece constante e o seu comprimento de onda diminui. d) a frequência de vibração da onda diminui e o seu comprimento de onda aumenta. e) a frequência de vibração da onda aumenta e o seu comprimento de onda diminui. Questão-28 - (PUC SP/2017) Considere um sistema formado por duas cordas elásticas diferentes, com densidades lineares e , tal que > . Na corda de densidade linear é produzido um pulso que se desloca com velocidade constante e igual a v, conforme indicado na figura abaixo. Após um intervalo de tempo , depois de o pulso atingir a junção das duas cordas, verifica-se que o pulso refratado percorreu uma distância 3 vezes maior que a distância percorrida pelo pulso refletido. Com base nessas informações, podemos afirmar, respectivamente, que a relação entre as densidades lineares das duas cordas e que as fases dos pulsos refletido e refratado estão corretamente relacionados na alternativa: a) = 3 , o pulso refletido sofre inversão de fase mas o pulso refratado não sofre inversão de fase. b) = 3 , os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase. c) = 9 , o pulso refletido não sofre inversão de fase mas o pulso refratado sofre inversão de fase. d) = 9 , os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase. Questão-29 - (ENEM MEC/2016) Nas rodovias, é comum motoristas terem a visão ofuscada ao receberem a luz refletida na água empoçada no asfalto. Sabe-se que essa luz adquire polarização horizontal. Para solucionar esse problema, há a possibilidade de o motorista utilizar óculos de lentes constituídas por filtros polarizadores. As linhas nas lentes dos óculos representam o eixo de polarização dessas lentes. Quais são as lentes que solucionam o problema descrito? a) b) c) d) e) Questão-30 - (FCM PB/2015) A tecnologia 3D voltou a ser assunto nos últimos tempos graças à enxurrada de produções no cinema e o surgimento de diversos dispositivos, de notebooks a celulares, com essa capacidade. A visão em 3D resulta natural para o homem em função do que o cérebro faz para interpretar o que se enxerga: ele alinha automaticamente duas imagens em apenas uma e obtém informações quanto à distância, posição e tamanho dos objetos, gerando a visão em 3D. A tecnologia tenta reproduzir essa ilusão de profundidade nas mais diversas telas. O fenômeno físico ondulatório responsável pela visualização 3D, com os respectivos óculos é: Disponível em: https://www.google.com.br/tecnologia3D a) reflexão b) interferência c) polarização d) difração e) refração 1 2 1 2 1 t 1 2 1 2 1 2 1 2 8 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Questão-31 - (ENEM MEC/2020) Para se deslocare obter alimentos, alguns mamíferos, como morcegos e golfinhos, contam com a sofisticada capacidade biológica de detectar a posição de objetos e animais pela emissão e recepção de ondas ultrassônicas. O fenômeno ondulatório que permite o uso dessa capacidade biológica é a a) reflexão. b) difração. c) refração. d) dispersão. e) polarização. Questão-32 - (UFU MG/2019) O morcego é um animal que possui um sistema de orientação por meio da emissão de ondas sonoras. Quando esse animal emite um som e recebe o eco 0,3 segundos após, significa que o obstáculo está a que distância dele? (Considere a velocidade do som no ar de 340m/s). a) 102m. b) 51m. c) 340m. d) 1.133m. Questão-33 - (UEFS BA/2018) O espectro sonoro mostra o intervalo de frequências das ondas sonoras audíveis pelos seres humanos. O aparelho auditivo humano consegue perceber ondas sonoras com frequências compreendidas entre 20 Hz e 20 000 Hz. Frequências fora desse intervalo podem ser percebidas por outros animais, como os elefantes, que também podem ouvir frequências abaixo de 20 Hz, e os golfinhos e morcegos, que podem ouvir frequências acima de 20 000 Hz. Considerando que as ondas sonoras se propaguem pelo ar com velocidade de 340 m/s, pode-se afirmar que a) ondas sonoras com comprimento de onda de 1,2 m podem ser ouvidas apenas por morcegos e golfinhos. b) seres humanos podem ouvir ondas sonoras com comprimento de onda de 1 cm. c) elefantes não podem ouvir ondas sonoras com comprimento de onda de 10 m. d) ondas sonoras com comprimento de onda de 14 mm podem ser ouvidas por golfinhos e morcegos. e) ondas sonoras com comprimentos de ondas entre 17 mm e 17 m só podem ser ouvidas por seres humanos. Questão-34 - (ENEM MEC/2018) Alguns modelos mais modernos de fones de ouvido contam com uma fonte de energia elétrica para poderem funcionar. Esses novos fones têm um recurso, denominado “Cancelador de Ruídos Ativo”, constituído de um circuito eletrônico que gera um sinal sonoro semelhante ao sinal externo de frequência fixa. No entanto, para que o cancelamento seja realizado, o sinal sonoro produzido pelo circuito precisa apresentar simultaneamente características específicas bem determinadas. Quais são as características do sinal gerado pelo circuito desse tipo de fone de ouvido? a) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 90º em relação ao sinal externo. b) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 180º em relação ao sinal externo. c) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e diferença de fase igual a 45º em relação ao sinal externo. d) Sinal de amplitude maior, mesma frequência e diferença de fase igual a 90º em relação ao sinal externo. e) Sinal com mesma amplitude, mesma frequência e mesma fase do sinal externo. Questão-35 - (Santa Casa SP/2022) Em uma das grandes disputas teóricas da Física, Sir Isaac Newton (1642-1727) defendia que a luz era constituída de corpúsculos, enquanto Christian Huygens (1629-1695) defendia que a luz era constituída por ondas. Em 1801, Thomas Young (1773-1829) realizou uma experiência que, na época, decidiu a questão favoravelmente a Huygens. (http://materias.df.uba.ar. Adaptado.) Na experiência realizada por Young, um feixe de luz monocromática incide sobre um primeiro anteparo contendo uma fenda simples. Esse feixe sofre difração ao passar por essa primeira fenda e segue para um segundo anteparo contendo duas fendas paralelas, as quais produzem novas difrações. Em seguida, a luz proveniente das duas fendas atinge um terceiro anteparo, que atua como uma tela, na qual é produzida uma imagem com regiões alternadas entre brilhantes e escuras, denominadas franjas. A formação dessas franjas, no anteparo, se deve ao fenômeno ondulatório da a) polarização. b) dispersão. c) refração. d) interferência. e) ressonância. 9 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Questão-36 - (ENEM MEC/2017) O debate a respeito da natureza da luz perdurou por séculos, oscilando entre a teoria corpuscular e a teoria ondulatória. No início do século XIX, Thomas Young, com a finalidade de auxiliar na discussão, realizou o experimento apresentado de forma simplificada na figura. Nele, um feixe de luz monocromático passa por dois anteparos com fendas muito pequenas. No primeiro anteparo há uma fenda e no segundo, duas fendas. Após passar pelo segundo conjunto de fendas, a luz forma um padrão com franjas claras e escuras. Com esse experimento, Young forneceu fortes argumentos para uma interpretação a respeito da natureza da luz, baseada em uma teoria a) corpuscular, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer dispersão e refração. b) corpuscular, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer dispersão e reflexão. c) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer difração e polarização. d) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer interferência e reflexão. e) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer difração e interferência. Questão-37 - (Unifenas MG/2019) Ao dedilhar as cordas de um violão, surgem ondas estacionárias. Considere que a corda seja tracionada com uma força de 100 N e que a densidade linear da corda seja de 10 gramas por metro. Qual a velocidade da propagação da onda? a) 10 m/s; b) 20 m/s; c) 60 m/s; d) 80 m/s; e) 100 m/s; Questão-38 - (FGV/2018) As figuras 1 e 2 representam a mesma corda de um instrumento musical percutida pelo músico e vibrando em situação estacionária. De uma figura para outra, não houve variação na tensão da corda. Assim, é correto afirmar que, da figura 1 para a figura 2, ocorreu a) um aumento na velocidade de propagação das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento. b) um aumento no período de vibração das ondas na corda, mas uma diminuição na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento. c) uma diminuição na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a frequência de vibração do som emitido pelo instrumento. d) uma diminuição no período de vibração das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento. e) um aumento na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento. Questão-39 - (UEPG PR/2017) Os sons musicais podem ser reproduzidos por instrumentos de corda, de teclas, percussão, sopro ou eletrônicos. Na figura abaixo, está representada uma configuração de ondas estacionárias da corda de um violão de 80 cm de comprimento de uma extremidade a outra. A velocidade da onda estacionária produzida é de 15 m/s. Com base em tais informações, assinale o que for correto. 01. Todos os instrumentos de corda, assim como o violão, formam ondas estacionárias que entram em ressonância com o ar à sua volta produzindo uma onda sonora que vibra em determinada frequência. 02. A frequência do som produzido pela corda é de 37,5 Hz. 04. O som mais grave, também conhecido por harmônico fundamental, é provocado pela onda estacionária de menor frequência. 10 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) 08. Dois são os fatores que podem alterar a velocidade de propagação da onda na corda do violão: a densidade linear da corda e a força que a tenciona. 16. A frequência do som fundamental ou 1º harmônico é aproximadamente 9,4 Hz. Questão-40 - (ENEM MEC/2015) Em uma flauta, as notas musicais possuem frequências e comprimentos de onda muito bem definidos. As figuras mostram esquematicamente um tubo de comprimento L, que representa de forma simplificada uma flauta, em que estão representados: em A o primeiroharmônico de uma nota musical (comprimento de onda ), em B seu segundo harmônico (comprimento de onda ) e em C o seu terceiro harmônico (comprimento de onda ), onde > > . Em função do comprimento do tubo, qual o comprimento de onda da oscilação que forma o próximo harmônico? a) b) c) d) e) Questão-41 - (Fuvest SP/2021) Ondas estacionarias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distancia L, e pondo-a a vibrar. A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa m0 mantido em repouso. O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequencia do gerador para f1, obtém-se na corda uma onda estacionaria que vibra em seu primeiro harmônico. Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observa-se que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2f1. Com isso, é correto concluir que a razão M/m0 deve ser: Note e adote: A velocidade da onda propagando-se em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão sob a qual a corda está submetida. a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 4 Questão-42 - (PUC RS/2021) Um instrumento musical rudimentar pode ser criado a partir de cinco copos idênticos entre si que contêm diferentes quantidades de água. Supondo que o toque exercido por uma pessoa por meio de uma colher seja igual em cada copo, um observador próximo constatará que, do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento de _________ em relação ao som. a) altura b) frequência c) velocidade d) comprimento de onda Questão-43 - (IME RJ/2019) )( A B C A B C 4 L 5 L 2 L 8 L 8 L6 11 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Considerando as Figuras 1 e 2 acima e, com relação às ondas sonoras em tubos, avalie as afirmações a seguir: Afirmação I. as ondas sonoras são ondas mecânicas, longitudinais, que necessitam de um meio material para se propagarem, como representado na Figura 1. Afirmação II. uma onda sonora propagando-se em um tubo sonoro movimenta as partículas do ar no seu interior na direção transversal, como representado na Figura 2. Afirmação III. os tubos sonoros com uma extremidade fechada, como representado na Figura 2, podem estabelecer todos os harmônicos da frequência fundamental. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III apenas. e) I e III, apenas. Questão-44 - (Santa Casa SP/2019) Um tubo cilíndrico está totalmente cheio de água e tem uma torneira fechada em sua parte inferior. Quando a torneira é aberta, a água escoa, fazendo com que seu nível, dentro do cilindro, abaixe com uma velocidade constante de 1 cm/s. Um diapasão de frequência 440 Hz é colocado para vibrar próximo à extremidade superior do cilindro e a torneira é aberta. Sabendo que a velocidade de propagação do som no ar dentro do tubo cilíndrico é 352 m/s, o intervalo de tempo necessário para que sejam produzidas, dentro desse tubo, ondas sonoras estacionárias com frequência igual à do modo fundamental de ressonância é de a) 15 s. b) 25 s. c) 20 s. d) 10 s. e) 30 s. Questão-45 - (EPCAR EA Curso de Formação de Oficiais/2019) A figura abaixo representa dois harmônicos A e B, de frequências, respectivamente, iguais a fA e fB, que podem ser estabelecidos em uma mesma corda, fixa em suas extremidades, e tracionada por uma força de módulo F. Nessas condições, a mesma razão, entre as frequências , pode ser obtida entre as frequências das ondas estacionárias representadas nos tubos sonoros abertos e idênticos A’ e B’, indicados na opção a) b) c) d) Questão-46 - (Uncisal AL/2020) Leia a seguinte situação descrita por um aluno ao seu professor de física. Professor, a minha casa fica próxima a um morro. Do outro lado do morro, existe uma antena de rádio e, próximo a ela, um holofote. Não tenho nenhuma dificuldade em B A f f 12 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) sintonizar o sinal da emissora de rádio, mas não consigo ver a luz emitida pelo holofote. Sei que as ondas emitidas pela antena e pelo holofote são ambas eletromagnéticas; sei também que diversos fenômenos que ocorrem com as ondas eletromagnéticas dependem da frequência da onda. Mas, então, professor, qual propriedade física explica esse fenômeno? Figura I: emissora de rádio Figura II: holofote Considerando-se as figuras I e II, que ilustram a situação descrita pelo aluno, qual é a propriedade ondulatória que explica o fenômeno descrito? a) Refração, que ocorre quando há mudança na direção de propagação de uma onda sonora. b) Ressonância, que relaciona a frequência da onda às dimensões físicas da região de propagação. c) Interferência, que ocorre quando ondas eletromagnéticas de diferentes frequências se sobrepõem. d) Linearidade, que é a capacidade de uma onda se propagar sempre em linha reta em meios homogêneos. e) Difração, que explica a capacidade de uma onda contornar obstáculos conforme seu comprimento de onda. Questão-47 - (ENEM MEC) 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 a) difração. b) refração. c) polarização. d) interferência. e) ressonância. Questão-48 - (ENEM MEC/2017) Ao sintonizar uma estação de rádio AM, o ouvinte está selecionando apenas uma dentre as inúmeras ondas que chegam à antena receptora do aparelho. Essa seleção acontece em razão da ressonância do circuito receptor com a onda que se propaga. O fenômeno físico abordado no texto é dependente de qual característica da onda? a) Amplitude. b) Polarização. c) Frequência. d) Intensidade. e) Velocidade. Questão-49 - (FCM MG/2020) A figura abaixo mostra um alto-falante que emite um som de apenas uma frequência. Os pequenos pontos da figura representam as partículas do ar que estão vibrando com a passagem da onda sonora. Essa onda sonora longitudinal é equivalente a outra transversal constituída de cristas e vales. Duas cristas consecutivas da onda transversal correspondente estarão situadas nas regiões indicadas pelas setas das letras P e: a) T. b) S. c) R. d) Q. Questão-50 - (UFT TO/2020) O ouvido humano possui algumas características interessantes. Uma delas é a capacidade de captar ondas sonoras com uma intensidade mínima, ou limiar de audibilidade, I0, abaixo da qual o som não é audível. Outra é a capacidade máxima, ou limiar de dor, Im, acima da qual o som produz uma sensação de dor ou desconforto. O nível de intensidade sonora é expresso em decibéis (dB), sendo obtido através da expressão , tendo como valor de referência I0 = 10–12 W/m2, em que I representa a intensidade sonora. O gráfico com a relação entre o nível de intensidade sonora e a frequência pode ser observado na figura que segue. )I/I(log10 010= 13 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) De acordo com o texto e o gráfico, são feitas as seguintes afirmações: I. Para uma frequência de 90Hz, o ouvido humano somente capta o som se o nível de intensidade sonora for no mínimo 40dB. II. A curva que representa o limiar da audibilidade, na região de baixa frequência (f < 1.000Hz), mostra uma diminuição da nossa sensibilidade auditiva, para as frequências mais graves. III. No limitede audibilidade, um som a 90Hz deve ter intensidade (I) cerca de 10.000 vezes maior do que a intensidade na frequência de 1.000Hz. Assinale a alternativa CORRETA. a) Apenas as afirmativas II e III estão corretas. b) Apenas as afirmativas I e III estão corretas. c) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. d) Todas as afirmações estão corretas. Questão-51 - (Santa Casa SP/2020) O gráfico mostra o nível mínimo de intensidade sonora (limiar auditivo) que uma onda sonora deve ter para sensibilizar o sistema auditivo de uma pessoa de 90 anos ao atingi-lo, em função da frequência da onda sonora. Note que os valores no eixo das ordenadas são decrescentes. (www.cochlea.eu. Adaptado.) O nível de intensidade sonora, quando medido em decibéis, é dado por , sendo o nível de intensidade sonora, I a intensidade da onda sonora e I0 um valor constante e igual a 1,0 10–12 W/m2. Sabendo que as ondas sonoras se propagam no ar com velocidade de 330 m/s, a intensidade mínima que uma onda sonora de comprimento 0,10 m deve ter para sensibilizar o sistema auditivo de uma pessoa de 90 anos ao atingi-lo é, aproximadamente, a) 3,8 10–3 W/m2. b) 1,0 10–9 W/m2. c) 1,0 10–5 W/m2. d) 3,8 10–9 W/m2. e) 3,0 10–5 W/m2. Questão-52 - (ENEM MEC/2016) As notas musicais podem ser agrupadas de modo a formar um conjunto. Esse conjunto pode formar uma escala musical. Dentre as diversas escalas existentes, a mais difundida é a escala diatônica, que utiliza as notas denominadas dó, ré, mi, fá, sol, lá e si. Essas notas estão organizadas em ordem crescente de alturas, sendo a nota dó a mais baixa e a nota si a mais alta. Considerando uma mesma oitava, a nota si é a que tem menor a) amplitude. b) frequência. c) velocidade. d) intensidade. e) comprimento de onda. Questão-53 - (ENEM MEC/2015) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro. Essa diferenciação se deve principalmente ao(à) a) intensidade sonora do som de cada instrumento musical. b) potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais. c) diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical. d) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes. e) altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais. Questão-54 - (ENEM MEC) Quando adolescente, as nossas tardes, após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta, ele possui o ouvido absoluto. O ouvido absoluto é uma característica perceptual de poucos indivíduos capazes de identificar notas isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar relacioná-las com outras notas de uma melodia. LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado). 0 I 10log I = 14 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) No contexto apresentado, a propriedade física das ondas que permite essa distinção entre as notas é a a) frequência. b) intensidade. c) forma da onda. d) amplitude da onda. e) velocidade de propagação. Questão-55 - (ENEM MEC) Para afinar um violão, um músico necessita de uma nota para referência, por exemplo, a nota Lá em um piano. Dessa forma, ele ajusta as cordas do violão até que ambos os instrumentos toquem a mesma nota. Mesmo ouvindo a mesma nota, é possível diferenciar o som emitido pelo piano e pelo violão. Essa diferenciação é possível, porque a) a ressonância do som emitido pelo piano é maior. b) a potência do som emitido pelo piano é maior. c) a intensidade do som emitido por cada instrumento é diferente. d) o timbre do som produzido por cada instrumento é diferente. e) a amplitude do som emitido por cada instrumento é diferente. Questão-56 - (ENEM MEC) Em um violão afinado, quando se toca a corda Lá com seu comprimento efetivo (harmônico fundamental), o som produzido tem frequência de 440 Hz. Se a mesma corda do violão é comprimida na metade do seu comprimento, a frequência do novo harmônico a) se reduz à metade, porque o comprimento de onda dobrou. b) dobra, porque o comprimento de onda foi reduzido à metade. c) quadruplica, porque o comprimento de onda foi reduzido à metade. d) quadruplica, porque o comprimento de onda foi reduzido à quarta parte. e) não se modifica, porque é uma característica independente do comprimento da corda que vibra. Questão-57 - (ENEM MEC) Visando reduzir a poluição sonora de uma cidade, a Câmara de Vereadores aprovou uma lei que impõe o limite máximo de 40 dB (decibéis) para o nível sonoro permitido após as 22 horas. Ao aprovar a referida lei, os vereadores estão limitando qual característica da onda? a) A altura da onda sonora. b) A amplitude da onda sonora. c) A frequência da onda sonora. d) A velocidade da onda sonora. e) O timbre da onda sonora. Questão-58 - (UFSC/2019) As apresentações no Circo da Física se encerram de forma triunfal com a orquestra de cientistas. Nesse espetáculo, os músicos usam máscaras e roupas para homenagear grandes nomes da Física. Isaac Newton e Albert Einstein, por exemplo, tocam trompa e flauta, respectivamente. No quadro abaixo, estão os nomes dos cientistas homenageados, os instrumentos que tocam e suas características sonoras. Com base no quadro, é correto afirmar que: 01. mesmo que todos os instrumentos musicais toquem a mesma nota, podemos distingui-los por causa de suas intensidades sonoras. 02. no saxofone, a onda estacionaria produzida possui ventres nas duas extremidades do tubo. 04. duas notas musicais distintas, por exemplo Lá e Fá, tocadas por um mesmo instrumento possuem frequências diferentes. 08. em todos os instrumentos musicais, as ondas estacionárias são produzidas devido aos fenômenos da refração e da interferência. 16. as ondas sonoras produzidas pelos instrumentos de sopro possuem maior velocidade no ar do que as ondas sonoras produzidas pelos instrumentos de corda. 32. na flauta de Pan, os comprimentos dos tubos definem as amplitudes das ondas sonoras produzidas. 64. as ondas sonoras produzidas pelos instrumentos musicais não podem ser polarizadas porque são ondas longitudinais. Questão-59 - (USCS SP/2019) A figura representa as compressões e rarefações do ar, sucessivas e periódicas, causadas por uma onda sonora que se propaga com velocidade de 340 m/s. (www.ib.usp.br. Adaptado.) 15 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Considerando que as distâncias entre dois máximos de compressão consecutivos seja sempre igual a 85 cm, a frequência dessa onda sonora é a) 255 Hz. b) 289 Hz. c) 400 Hz. d) 425 Hz. e) 40 Hz. Questão-60 - (Unit AL/2019) O limiar de audibilidade é uma intensidade de referência que serve para definir a escala dos decibéis. Para a intensidade mínima que o ouvido humano consegue detectar a 1,0kHz, esse valor é dado por I0 = 1,0 10– 12W/m2. Considerando-se que o nível de intensidade sonora, medido em decibéis (dB), é dado pela equação = 10 log (I/I0) e sendo de 160dB o nível de ruptura do tímpano, então a intensidade à qual esse valor corresponde, em kW/m2, é igual a a) 11,0 b) 10,5 c) 10,0 d) 9,5 e) 9,0 Questão-61 - (Uncisal AL/2018) O nível de intensidade sonora N de uma determinada fonte, medido em decibéis (dB), é definido pela equação , em que I é a intensidade sonora da fonte e I0 = 10–12 W/m2 é a intensidade do som de referência adotado, que corresponde, aproximadamente, ao limite de audibilidade humana na frequência de 1 kHz. Sabendo que o aparelho auditivo humanopercebe intensidades sonoras de até 1 W/m2 sem que haja sensação de desconforto, então o nível de intensidade sonora correspondente ao limiar de sensação dolorosa é igual a a) 1 dB. b) 10 dB. c) 120 dB. d) 10–11 dB. e) 10–12 dB. Questão-62 - (Unime BA/2018) É no ouvido interno que se encontram as estruturas que permitem ao ser humano identificar e caracterizar os sons e suas características mais importantes. Com base nos conhecimentos sobre ondas sonoras, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) A propagação do som em um meio se dá através da vibração das partículas do meio em torno da posição de equilíbrio. ( ) O som se propaga nos meios sólidos, líquidos e gasosos com sua velocidade de propagação independente do meio em que se propaga. ( ) O timbre é uma característica sonora que permite distinguir sons que apresentam a mesma frequência, altura e intensidade, mas com ondas sonoras diferentes. ( ) A intensidade está relacionada com a frequência sonora e a energia transportada, permitindo classificar o som em grave ou agudo, sendo que decresce com a distância da fonte sonora. A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a 01) V V F F 02) V F F V 03) V F V F 04) F V V F 05) F F V V Questão-63 - (UFPR/2016) Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequências f1 e f2. Sabe-se que a frequência f2 era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenômeno acústico denominado “batimento”, cuja frequência era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequência f2 era maior que o comprimento de onda para a frequência f1. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a frequência f1. a) 22 Hz. b) 46 Hz. c) 84 Hz. d) 92 Hz. e) 352 Hz. Questão-64 - (ENEM MEC/2016) A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um microfone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento. 0I I log 10N = 16 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante? a) Aumenta na faixa das frequências médias. b) Diminui na faixa das frequências agudas. c) Diminui na faixa das frequências graves. d) Aumenta na faixa das frequências médias altas. e) Aumenta na faixa das frequências médias baixas. Questão-65 - (UEM PR/2016) Considere uma ambulância com uma sirene emitindo uma onda senoidal com frequência igual a 340 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, é correto afirmar que: 01. O comprimento de onda das ondas sonoras será de m, e um ouvinte em repouso não perceberá alteração em quando a sirene estiver em repouso em relação ao ar e em relação ao ouvinte. 02. Se a ambulância estiver se aproximando de uma pessoa que se encontra parada em uma calçada, a frequência percebida pela pessoa terá um valor maior do que 340 Hz. 04. A velocidade do som na direção de movimento da ambulância aumenta quando esta reduz a sua velocidade. 08. Devido ao efeito Doppler, um observador que se afasta da ambulância irá ouvir um som com maior intensidade. 16. Estando a ambulância em movimento com a sirene ligada, dois observadores em repouso, estando um atrás da ambulância e outro à frente, ouvirão um som com a mesma frequência. Questão-66 - (Uncisal AL/2019) A equação do efeito Doppler, mostrada abaixo, relaciona as frequências (fobs) ouvidas por um observador estacionário que recebe o som emitido pela sirene de uma ambulância quando esta se aproxima ou se afasta dele. Nessa equação, v é a velocidade do som no ar, va é a velocidade da ambulância e f é a frequência própria da sirene (ouvida dentro da ambulância). O sinal permite distinguir a frequência do som em duas situações: quando a ambulância se aproxima e quando ela se afasta do observador estacionário, conforme ilustra a figura a seguir. Em uma situação em que a velocidade da ambulância seja um décimo da velocidade do som no ar e a frequência própria da sirene seja de 198 Hz, um observador parado perceberá o som da sirene a) na frequência de 220 Hz, se a ambulância estiver se afastando. b) na frequência de 18 Hz, se a ambulância estiver se aproximando. c) na frequência de 180 Hz, se a ambulância estiver se aproximando. d) com uma diferença de 40 Hz entre a frequência de aproximação e a de afastamento. e) com uma diferença de 990 Hz entre a frequência de aproximação e a de afastamento. Questão-67 - (ENEM MEC) Um tipo de radar utilizado para medir a velocidade de um carro baseia-se no efeito Doppler. Nesse caso, as ondas eletromagnéticas são enviadas pelo radar e refletem no veículo em movimento e, posteriormente, são detectadas de volta pelo radar. Um carro movendo-se em direção ao radar reflete ondas com a) altura menor. b) amplitude menor. c) frequência maior. d) intensidade maior. e) velocidade maior. Questão-68 - (ENEM MEC/2016) O morcego emite pulsos de curta duração de ondas ultrassônicas, os quais voltam na forma de ecos após atingirem objetos no ambiente, trazendo informações a respeito das suas dimensões, suas localizações e dos seus possíveis movimentos. Isso se dá em razão da sensibilidade do morcego em detectar o tempo gasto para os ecos voltarem, bem como das pequenas variações nas frequências e nas intensidades dos pulsos ultrassônicos. Essas características lhe permitem caçar pequenas presas mesmo quando estão em movimento em relação a si. Considere uma situação unidimensional em que uma mariposa se afasta, em movimento retilíneo e uniforme, de um morcego em repouso. 1= = a obs vv v ff )( 17 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) A distância e velocidade da mariposa, na situação descrita, seriam detectadas pelo sistema de um morcego por quais alterações nas características dos pulsos ultrassônicos? a) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida diminuída. b) Intensidade aumentada, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida diminuída. c) Intensidade diminuída, o tempo de retorno diminuído e a frequência percebida aumentada. d) Intensidade diminuída, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada. e) Intensidade aumentada, o tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumentada. Questão-69 - (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2020) Entre as diversas aplicações das ondas sonoras na medicina, destaca-se a medição da velocidade do fluxo sanguíneo pelas veias e artérias do organismo. O medidor Doppler de escoamento mede essa velocidade usando um elemento transmissor e um receptor colocados sobre a pele. O transmissor emite um ultrassom, que é refletido nos glóbulos vermelhos e captado pelo receptor. Como os glóbulos vermelhos estão se movendo, a frequência e o comprimento de onda aparentes do ultrassom refletido e captado pelo receptor não são iguais aos do emitido. Dessa forma, a velocidade do fluxo sanguíneo pode ser determinada. (www.gradadm.ifsc.usp.br. Adaptado.) Considerando que em determinado momento desse exame o glóbulo vermelho representado na figura esteja se afastando do receptor, a frequência e o comprimento de onda aparentes captados pelo receptor, em relação aos valores reais dessas grandezas, são, respectivamente, a) menor e maior.b) maior e menor. c) menor e menor. d) maior e maior. e) maior e igual. Questão-70 - (UEFS BA/2017) Ondas sonoras são ondas mecânicas, produzidas pela deformação do meio por onde se propagam. Dependendo da frequência da fonte emissora dessas ondas, elas podem ou não ser detectadas pela orelha humana e pelas orelhas de outros animais. A tabela apresenta as faixas de frequências detectadas por alguns animais. Considere uma onda sonora propagando-se pelo ar com velocidade de 340 m/s. Se o comprimento de onda dessa onda for igual a 5 mm, dos animais indicados na tabela, ela poderá ser detectada apenas por a) morcegos, baleias e golfinhos. b) baleias, chimpanzés e cães. c) golfinhos, morcegos e gatos. d) elefantes, cães e chimpanzés. e) morcegos, baleias e elefantes. Questão-71 - (ETEC SP/2019) Os morcegos não enxergam muito bem, entretanto, são mamíferos capazes de ouvir sons cujas frequências vão de 1 000 Hz a 120 000 Hz. Lembre-se de que fv = , em que: • v é a velocidade de propagação do som no ar, de valor 340 m/s; • é o comprimento de onda, em m; • f é a frequência da onda, em Hz. O maior comprimento de onda das ondas sonoras audíveis por morcegos é de a) 0,12 m. b) 0,34 m. c) 1,2 m. d) 120 m. e) 350 m. Questão-72 - (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2019) Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade linear de massa m/kg 4 = − , que tem sua outra extremidade fixa no ponto A de uma parede vertical. Essa corda passa por uma roldana ideal presa em uma barra fixa na parede, formando um ângulo de 60º com a barra. Considere que um diapasão seja colocado para vibrar próximo desse sistema e que ondas estacionárias se estabeleçam no trecho AB da corda. 18 PROFESSOR PENIEL LEITE ONDAS E ACÚSTICA (VEST. TRADICIONAIS) Sabendo que a velocidade de propagação de uma onda por uma corda de densidade linear de massa , submetida a uma força de tração T, é dada por = T v , que g = 10 m/s2, que cos 60º = sen 30º = 0,5 e considerando as informações da figura, pode-se afirmar que a frequência fundamental de ondas estacionárias no trecho AB da corda é a) 56 Hz. b) 50 Hz. c) 35 Hz. d) 48 Hz. e) 40 Hz. Questão-73 - (Unipê PB/2018) A ecografia tem várias finalidades na área médica, sendo um importante instrumento de diagnóstico, permitindo a obtenção de excelentes imagens de órgãos, como os rins, o fígado ou a bexiga. O procedimento é realizado com o auxílio de um computador que emite ultrassons que se propagam nos tecidos e se refletem parcialmente cada vez que mudam de meio. Considerando-se que foi utilizado um ultrassom de frequência igual a 40,0kHz e o módulo da velocidade de propagação do som no tecido musculoso do corpo humano é igual a 1,6km/s, é correto afirmar que o comprimento de onda da onda utilizada, em cm, é igual a 01) 2,0 02) 2,5 03) 3,0 04) 3,5 05) 4,0 Questão-74 - (UEFS BA/2017) Uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio líquido, sólido ou gasoso, com velocidade que está relacionada com as propriedades do meio em que se propaga. Um tipo de onda muito importante é a onda sonora que pode sofrer vários fenômenos, tais como o Efeito Doppler. Considerando uma pessoa sentada em uma praça quando se aproxima um carro de som com velocidade de 28,8km/h, emitindo um som de frequência de 522,0Hz e sendo a velocidade do som no ar igual a 340,0m/s, então o comprimento de onda percebido pela pessoa, em mm, é, aproximadamente, igual a 01. 712 02. 667 03. 589 04. 455 05. 314 Questão-75 - (FGV/2017) Um carro trafega a 20 m/s em uma estrada reta. O carro se aproxima de uma pessoa, parada no acostamento, querendo atravessar a estrada. O motorista do carro, para alertá-la, toca a buzina, cujo som, por ele ouvido, tem 640 Hz. A frequência do som da buzina percebida pela pessoa parada é, aproximadamente, Considere: a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s e não há vento. a) 760 Hz b) 720 Hz c) 640 Hz d) 600 Hz e) 680 Hz GABARITO 1 C 2 B 3 A 4 A 5 B 6 A 7 A 8 D 9 B 10 C 11 D 12 A 13 B 14 A 15 B 16 D 17 D 18 A 19 B 20 E 21 B 22 4 23 E 24 C 25 A 26 C 27 B 28 D 29 A 30 C 31 A 32 B 33 D 34 B 35 D 36 E 37 E 38 E 39 (31) 40 C 41 E 42 D 43 A 44 C 45 D 46 E 47 E 48 C 49 C 50 D 51 C 52 E 53 D 54 A 55 D 56 B 57 B 58 70 59 C 60 C 61 C 62 3 63 D 64 C 65 3 66 D 67 C 68 A 69 A 70 A 71 B 72 B 73 5 74 2 75 E
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