RESUMÃO FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL com as provas

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RESUMÃO FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL: ÓPTICA E ONDAS 
 
Ondas: conceito e classificação 
 
1. Sobre ondas mecânicas, é correto afirmar que: 
D. transportam energia e quantidade de movimento. 
As ondas mecânicas são perturbações de um meio material elástico que 
se propagam por esse meio, transportando energia e quantidade de 
movimento. Portanto, há transporte de energia e quantidade de 
movimento na propagação das ondas. 
 
2. Uma pessoa toca no piano tecla correspondente à nota mi e, em 
seguida, a que corresponde à sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos 
dois sons diferentes porque as ondas sonoras correspondentes a tais 
notas têm: 
B. frequências diferentes. 
Cada nota musical tem frequência característica. Logo, os sons serão 
diferentes porque as notas apresentam frequências distintas. 
 
3. Diante de grande parede vertical, certo garoto bate palmas e recebe o 
eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340m/s, o 
menino pode concluir que a parede está situada a uma distância 
aproximada de: 
D. 170m. 
Aqui podemos utilizar a equação que define velocidade: v = ∆s÷∆t 
Para que haja eco, o som deve sair da fonte, chocar-se com um obstáculo 
e voltar. Sendo assim, o espaço percorrido deve ser multiplicado por 2. 
v = 2∆s/∆t 
340 = 2∆s/1 
340 = 2∆s 
340/2 = ∆s 
∆s = 170m 
 
4. Quando a tensão em uma corda é 100N, a velocidade de um pulso é 
120m/s. Sabendo que 
 
nesse contexto a velocidade do pulso, quando a tensão for de 200N, será 
de: 
 
5. Uma corda elástica de 0,8g/cm3 de densidade e seção transversal de 
0,5 cm2 é submetida à tensão de 100N. Em um extremo da corda, existe 
uma fonte que gera pulsos com frequência de 2000Hz. Nesse contexto, é 
correto afirmar que o comprimento do pulso que se propaga pela corda 
será de: 
C.0,025m. 
A densidade linear da corda será μ = (0,8g/cm3) (0,5cm2) = 0,04kg/m. 
Logo, a velocidade do pulso na corda é v = (100N/0,04kg/m)1/2 = 50m/s. 
A frequência do pulso é 2000Hz. Logo, o comprimento do pulso é λ = 
50/2000 = 0,025m. 
Período de frequência e velocidade 
de uma onda 
 
1. Sobre ondas eletromagnéticas é correto afirmar que: 
 
A. são perturbações que se originam da vibração de um campo elétrico e 
magnético. 
De acordo com Mourão e Abramov (2017), uma onda eletromagnética é 
uma perturbação que se origina da vibração de um campo elétrico e 
magnético simultaneamente. A onda eletromagnética propaga-se no 
vácuo com a velocidade da luz . A principal diferença física entre as 
ondas mecânicas e as eletromagnéticas é que as últimas se deslocam à 
velocidade da luz, e a velocidade máxima delas é constante no vácuo 
(MOURÃO; ABRAMOV, 2017). Assim como nas ondas mecânicas, a 
quantidade de energia transferida para o receptor de ondas 
eletromagnéticas é proporcional à frequência dessas ondas. 
2. Em relação aos fótons é correto afirmar que: 
B. são como pacotes de energia, responsáveis pela transferência de 
energia. 
 
A quantidade de energia transferida para o receptor de ondas 
eletromagnéticas é proporcional à frequência dessas ondas. Além disso, 
segundo o modelo adotado atualmente, essa transferência de energia 
ocorre por meio de fótons, que se comportam como "pacotes de 
energia". Fóton é a partícula elementar mediadora da força 
eletromagnética. O fóton também é a quantidade da radiação 
eletromagnética (incluindo a luz), comportando-se ora como onda ora 
como partícula (MOURÃO; ABRAMOV, 2017). 
3. Em relação ao espectro eletromagnético, é correto afirmar que: 
D. são um conjunto de ondas eletromagnéticas. 
"Todo conjunto de ondas eletromagnéticas é chamado de espectro 
eletromagnético. Algumas faixas de espectro conhecidas, estudadas pelo 
homem e aplicadas na tecnologia são: os raios gama, os raios X, a luz, as 
micro-ondas e as ondas de AM/FM. Talvez você já tenha observado o 
arco-íris de cores gerado quando uma luz brilhante se reflete na 
superfície de um CD. As cores de um CD estão relacionadas à iridescência 
das penas das aves, aos hologramas, à tecnologia dos leitores ópticos de 
caixas de supermercados e aos computadores ópticos. Todos eles, de 
alguma forma, são consequência da interferência de ondas luminosas" 
(MOURÃO; ABRAMOV, 2017). 
4. Uma onda periódica produzida em uma corda tem frequência de 20 Hz 
e comprimento de onda de 2 m. Nesse contexto, é correto afirmar que 
sua velocidade é de: 
E. 40 m/s. 
V = λ . f 
V = 2. (20) 
V = 40/ms 
Portanto, a velocidade dessa onda é de 40 m/s. 
 
5. Uma onda tem frequência de 10 Hz e se propaga com velocidade de 
400 m/s. Então, é correto afirmar que seu comprimento de onda (em 
metros) vale: 
C. 40 m. 
V = λ . f 
400 = λ . (10) 
λ = 400/10 
λ = 40 m 
Portanto, o comprimento de onda é de 40 m. 
Ondas eletromagnéticas e sonoras e sua 
interação com a matéria 
 
1. As ondas sonoras apresentam um comportamento diferente em cada 
meio em que se deslocam. Isso acontece porque elas são ondas 
mecânicas, ou seja, necessitam de um meio para propagação. 
Dessa forma, aponte em qual material o som se deslocará com maior 
velocidade. 
C. Osso. 
Devido à sua composição molecular mais densa, o som se deslocará com 
maior velocidade em materiais sólidos, como, por exemplo, os ossos. 
2. Onda é uma oscilação ou perturbação que se propaga no espaço 
carregando apenas energia, sem carregar matéria. 
Nesse contexto, qual é a relação entre a frequência e o comprimento de 
onda sonora? 
B. A frequência é inversamente proporcional ao comprimento de onda. 
 
https://ava.webacademico.com.br/mod/lti/view.php?id=615076
https://ava.webacademico.com.br/mod/lti/view.php?id=615076
Nas ondas sonoras, a frequência é inversamente proporcional à 
velocidade, ou seja, um aumento na frequência provoca uma redução no 
comprimento de onda. 
3. Ondas eletromagnéticas podem ser categorizadas e organizadas de 
acordo com o comprimento de onda e a frequência. Essa organização é 
denominada espectro eletromagnético. 
Dentro das radiações do espectro eletromagnético, aponte a alternativa 
que melhor descreve a relação entre energia, velocidade, comprimento 
de onda e frequência. 
C. O aumento da frequência reduz o comprimento de onda e aumenta a 
energia transmitida pela radiação eletromagnética. 
No espectro eletromagnético, a velocidade de propagação da onda é 
constante, e o aumento da frequência provoca uma redução no 
comprimento de onda e, consequentemente, um aumento da energia 
transmitida. Isso fica evidente quando se observa que os raios X e os 
raios gama (radiações de maior poder de penetração) têm as maiores 
frequências do espectro. 
4. Atualmente, os equipamentos de ressonância magnética mais 
utilizados são os que apresentam campo magnético de 1,5T. Eles 
trabalham com pulsos de radiofrequência com frequência aproximada 
de 63,87MHz. 
 Diante disso, em qual elemento essa onda de rádio provoca o fenômeno 
de ressonância? 
C. Hidrogênio. 
O pulso magnético aplicado é igual à frequência de precessão do núcleo 
de hidrogênio em um campo magnético de 1,5 Tesla, por isso, apenas o 
hidrogênio é excitado por tal pulso. 
5. A ressonância magnética foi um dos mais recentes métodos de 
diagnóstico por imagem desenvolvidos. O fenômeno da ressonância 
acontece com determinados elementos quando inseridos em um forte 
campo magnético e submetidos a ondas de rádio com frequências 
específicas para transferir energia para esses elementos. 
Em relação aos riscos do exame de ressonância magnética, aponte a 
alternativa correta: 
B. Os pulsos de radiofrequência podem causar queimaduras graves. 
Além do forte campo magnético, os pulsos de radiofrequência utilizados 
na ressonância magnética apresentam baixa frequência e grande 
comprimento de onda, podendo causar elevada temperatura da pele e 
queimaduras, caso não sejam seguidas as normas de segurança. Ao 
contrário do raio X, que tem uma alta frequência e, consequentemente, 
um comprimento de onda muito pequeno.Ainda, os equipamentos de 
ressonância magnética têm dispositivos que controlam a exposição do 
paciente à radiofrequência. 
Osciladores e o movimento harmônico 
simples 
1. No movimento harmônico simples, são definidas algumas grandezas 
físicas, como amplitude, frequência e período que caracterizam as 
oscilações. A grandeza que descreve o deslocamento máximo do objeto 
a partir da sua posição de equilíbrio é chamada de: 
C. amplitude. 
No MHS, a frequência do movimento descreve a quantidade de vezes 
que o sistema oscila dentro de determinado período. A frequência 
angular descreve a taxa de variação de um ângulo com o tempo; o 
período determina a duração de cada ciclo; e a constante de fase 
determina a condição inicial do movimento. A amplitude do movimento 
descreve o deslocamento máximo a partir da posição de equilíbrio. 
2. No estudo do MHS, é importante reconhecer e entender as equações 
que descrevem o movimento. Considere um corpo que apresenta 
oscilação em função do tempo descrita pela equação x(t) = 7,00cos⁡(2πt 
+ 0,75). Determine a velocidade e a aceleração desse corpo como função 
do tempo e os valores da posição, da velocidade e da aceleração para o 
tempo t=0. 
C. v(t) = -4,00π sen⁡(2πt + 1,25π) 
a(t) = -8,00π2 sen⁡(2πt + 1,25π) 
Quando t = 0 
x(0) = 2,00 cos⁡(2π0 + 1,25π) = -1,40m 
v(t) = -4,00π sen⁡(2π0 + 1,25π) = 8,89m/s 
a(0) = -8,00π2 sen⁡(2π0+1,25π) = 56,0m/s2 
Visto que o enunciado fornece a equação para o movimento (𝑥𝑥(𝑡𝑡) = 
(2,00 m)cos(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋)), é preciso relembrar que a velocidade e a 
aceleração podem ser obtidas a partir das derivadas de primeira e 
segunda ordem da equação da posição. 
Ao aplicar corretamente esse conceito, você obterá as seguintes funções 
para as grandezas solicitadas: 
𝑣𝑣(𝑡𝑡) = −4,00𝜋𝜋 sen(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋) 
𝑎𝑎(𝑡𝑡) = −8,00𝜋𝜋 2 cos(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋) 
Ao aplicar o valor de 𝑡𝑡 = 0, deve-se obter: 
𝑥𝑥(0) = −1,40m, 𝑣𝑣(0) = 8,89m/s e 𝑎𝑎(0) = 56,0m/s2. 
A obtenção de equações ou valores diferentes dos apresentados implica 
a aplicação incorreta de algum dos conceitos. 
Veja, a seguir, como obter essas equações: 
𝑣𝑣(𝑡𝑡) = 𝑑𝑑(𝑥𝑥(𝑡𝑡)) 
𝑑𝑑𝑡𝑡 = 𝑑𝑑 
𝑑𝑑𝑡𝑡 ((2,00m)cos(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋)) 
𝑎𝑎(𝑡𝑡) = 𝑑𝑑 2(𝑥𝑥(𝑡𝑡)) 
𝑑𝑑𝑡𝑡2 = 𝑑𝑑 
𝑑𝑑𝑡𝑡 ((2,00m)cos(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋)) 
Assim: 
𝑣𝑣(𝑡𝑡) = −4,00𝜋𝜋 sen(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋) 
𝑎𝑎(𝑡𝑡) = −8,00𝜋𝜋 2 cos(2𝜋𝜋𝑡𝑡 + 1,25𝜋𝜋) 
Para o tempo 𝑡𝑡 = 0, tem-se que: 
𝑥𝑥(0) = −2,00 cos(2𝜋𝜋0 + 1,25𝜋𝜋) = −1,40m 
𝑣𝑣(0) = −4,00 sen(2𝜋𝜋0 + 1,25𝜋𝜋) = 8,89m/s 
𝑎𝑎(0) = −8,00 cos(2𝜋𝜋0 + 1,25𝜋𝜋) = 56,0m/s2 
3. No MHS, a amplitude, a frequência e o período do movimento são 
grandezas que permitem diferenciar as características dos entes em 
movimento. É importante saber determinar essas grandezas tanto a 
partir da representação gráfica quanto da equação do movimento. 
Para um MHS determinado pela equação 
(t) = -7,00(m)cos⁡(1,92t (rad/s) + 1,90 (rad)), 
quais grandezas físicas podem ser determinadas a partir dessa equação? 
E. 7,00m; 1,92rad/s; e 1,90rad. 
No MHS, a equação do deslocamento em função do tempo é dada por 
x(t) = Acos⁡(ωt + φ). A partir dessa equação, conclui-se que é possível 
determinar os valores da amplitude, A, frequência angular, ω, e 
constante de fase, φ, que são: -7,00m; 1,92rad/s; e 1,90rad, 
respectivamente. 
4. A análise gráfica é de extrema importância em qualquer área do 
conhecimento. Por exemplo, a partir dos gráficos que descrevem as 
funções de objetos realizando um MHS, é possível obter informações a 
respeito da magnitude das grandezas físicas envolvidas no movimento 
em questão. Assim, utilize o gráfico representado na figura para 
determinar a constante de fase do MHS realizado por um objeto que se 
movimenta na direção +x. 
 
A. φ = π/ 3. 
O valor obtido para a constante de fase deve ser , porque um 
gráfico do deslocamento em função do tempo é descrito pela equação 
do MHS: 𝑥(𝑡) = cos(𝜔𝑡 + 𝜑). Nessa equação, a constante de fase é 
representada pelo valor 𝜑. 
Uma análise do gráfico dado mostra que, quando o movimento desse 
objeto se inicia, têm-se as seguintes condições iniciais de tempo (t) e 
amplitude (A): 
 
𝐴. Desse modo, é possível escrever quando o tempo for igual a zero: 
E então: 
 
Como foi pedido o valor de 𝜑𝜑, é possível obtê-lo a partir do arco 
cosseno do ângulo, como segue: 
 
Como o objeto se movimenta na direção positiva, tem-se que: 
 
Caso sejam encontrados valores fora do apresentado, é necessário rever 
os parâmetros físicos envolvidos na equação do MHS e sua 
representação gráfica. 
 
5. Tão importante quanto a leitura do gráfico é saber usar sua equação e 
as grandezas físicas que o descrevem para construí-lo. Considere um 
objeto que realiza um movimento harmônico com amplitude de 2,0cm, 
frequência de 2,0Hz e constante de fase de 2π/3. A partir desses valores, 
construa um gráfico da posição em função do tempo entre os tempos 0 e 
1s. 
 
 
 
Luz e óptica: definições 
1. Analise as afirmações a seguir. 
I - Um raio de luz pode cruzar outro sem que a sua trajetória seja 
alterada. 
https://ava.webacademico.com.br/mod/lti/view.php?id=615078
II - Para a óptica geométrica, a luz é tratada como uma onda. 
III - Para a óptica geométrica, a luz se propaga indefinidamente, a não 
ser que interaja com a matéria. 
Quais estão corretas? 
B. Apenas a I e a III. 
A afirmativa I está correta, realmente se pode observar isso no 
cotidiano, basta cruzar as luzes que saem de duas fontes luminosas. A 
afirmativa III é verdadeira, sendo um dos pressupostos da óptica 
geométrica. 
2. Relacione as imagens e os fenômenos nelas representados à 
respectiva óptica. 
 
C. I – Óptica ondulatória 
 II – Óptica quântica 
 III – Óptica geométrica. 
O primeiro fenômeno é a difração e é estudado na óptica ondulatória. 
O segundo fenômeno é o efeito fotoelétrico e está relacionado à óptica 
quântica. O terceiro fenômeno é a refração e é estudado na óptica 
geométrica. 
 
3. Para a óptica geométrica, quais dessas afirmações são verdadeiras? 
I - A luz é uma onda. 
II - A luz, ao passar por uma fenda, difrata. 
III - Raio de luz é o que compõe um feixe de luz. 
Quais estão corretas, segundo a óptica geométrica? 
D. Apenas a III. 
É um pressuposto para a óptica geométrica: a luz é composta por raios 
de luz. 
4. Analise as afirmações a seguir. 
I – A luz sofre difração ao passar por uma fenda. 
II – A luz é uma onda. 
III – A luz sofre o fenômeno da interferência. 
Para a óptica ondulatória, quais estão corretas? 
E. A I, a II e a III. 
Para óptica ondulatória, a luz é uma onda e, como tal, sofre difração ao 
passar por fendas; a afirmação II é um pressuposto da óptica 
ondulatória. Sim, a luz sofre interferência. 
5. Analise as afirmações a seguir. 
I – Pode-se dizer que a luz é uma onda. 
II – A luz é composta por fótons. 
III – Com os fótons, é possível explicar corretamente o efeito 
fotoelétrico. 
Para a óptica quântica, quais estão corretas? 
 
 
A. Apenas a II e a III. 
A afirmativa II é um pressuposto da óptica quântica. 
A afirmativa III é verdadeira, Einstein ganhou um Prêmio Nobel por 
causa dessa explicação. 
A afirmativa I é falsa, pois não há como afirmar que a luz é uma onda; 
em alguns casos, ela se comporta como uma partícula. 
Refração e reflexão 
 
1. Em virtude do modelo geométrico e ondulatório da luz, quando 
estudamos a óptica geométrica, sabemos que a velocidade da luz pode 
variar dependendo do meio no qual ela se desloca. Dessa forma, 
depende do material que está atravessando, o que, em óptica 
geométrica, é conhecido como índice de refração. 
Para fazer um cálculo prévio antes de um experimento de óptica, e a 
partir do conhecimento da velocidade da luz no vácuo e do índice de 
refração do vidro, qual é a velocidade com que a luz se desloca dentro do 
vidro? 
B. L = 200.000km/s.Sabendo que a velocidade da luz é de c = 2,99792458×108 m/s, pode-se 
calcular sua velocidade dentro do vidro utilizando a tabela dos índices de 
refração junto com a equação: 
 
A velocidade da luz no vidro comum é 50% mais lenta do que no vácuo. 
 
2. Em um experimento de óptica geométrica, um laser é apontado sobre 
uma lâmina de vidro de 2,54cm de espessura em um ângulo de 65º em 
relação à superfície do vidro, conforme a figura 1. Qual é o ângulo de 
difração θ2 do laser dentro do vidro? 
 
D. θ2 = 16,36º. 
 
3. Você coloca uma lâmpada no fundo de uma piscina de 2,5m de 
profundidade. A lâmpada direciona os seus raios principalmente para 
cima e para os lados da superfície, tal como apresentado na figura. Qual 
é o diâmetro da circunferência luminosa projetada na superfície da 
piscina? 
 
B. D = 5,7m. 
 
4. Você está estudando óptica geométrica e decide realizar um 
experimento em laboratório. Utilizando um laser, você aponta sobre 
uma lâmina de plástico poliestireno de 2,54cm de espessura em um 
ângulo de θ1=35º em relação à normal da superfície, conforme a figura. 
Qual é o desvio que apresenta o raio ao sair do poliestireno em relação à 
sua trajetória original? 
 
A. d = 2,72cm. 
 
5. Você dispõe de uma fibra óptica longa, cujo índice interno de refração 
é de n = 1,265. Ela não tem revestimento e está no ar circundante. Uma 
das extremidades da fibra óptica é polida, de forma que seja 
perpendicular à extensão da própria fibra. Assim, um laser incide um 
raio de luz bem no centro de seção circular da fibra óptica, conforme 
mostra a figura: 
 
De acordo com a situação problemática, qual é o ângulo máximo de 
incidência do raio de luz (θar) na fibra óptica, de forma que a luz consiga 
ser transportada e não absorvida durante o trajeto pela fibra óptica? 
E. θar ≤ 50,78º. 
 
Óptica geométrica em lentes 
1. Uma lupa de comprimento focal de 5cm é utilizada para observar uma 
formiga de cerca de 2mm de comprimento. 
Quando a lupa é colocada a 4cm de distância do inseto, qual o tamanho 
da imagem obtida? 
B. 1,0cm. 
 
2. Uma pessoa com miopia foi ao oftalmologista para analisar sua visão e 
definir a vergência atualizada das suas lentes de contato corretivas. O 
médico fez os exames e constatou a necessidade de lentes de -0,5 
dioptrias para ambos os olhos. 
Sabendo que com as lentes ela enxerga perfeitamente, qual a distância 
máxima que o paciente ainda consegue enxergar com nitidez (ponto 
distante do olho)? 
C. 2m. 
Uma lente corretiva para miopia, o defeito na visão em que pessoas não 
enxergam com nitidez objetos muito distantes, pois o ponto de 
formação da imagem está adiantado com relação à retina, precisa ser 
divergente para ser capaz de levar a imagem de um objeto muito 
distante (infinito) para o ponto em que ainda se enxerga bem (ponto 
distante). 
 
3. Um objeto é posicionado na frente de uma tela a uma distância 
d=1,5m. Uma lente delgada convergente, de raio de curvatura de 30cm, 
é posicionada entre a tela e o objeto, conforme mostra a figura:
 
Em qual(quais) posição(posições) a lente pode ser colocada para que a 
imagem do objeto seja projetada de forma nítida na tela? 
D. p=0,17m ou p=1,33m. 
 
4. Um objeto de 15cm de altura é posicionado à esquerda de um sistema 
de lentes, como ilustrado na figura, a 30cm da lente L1. 
 
A lente L1 é uma lente bicôncava, feita em policarbonato (n=1,58), com 
ambas as superfícies com raio de curvatura R=20cm. Já a lente L2 é uma 
lente convergente, biconvexa, de comprimento focal f=30cm e distante 
40cm à direita de L1. Qual a distância (d) da imagem final em relação ao 
objeto? 
D. d = 1,43m. 
 
 
 
5. Um sistema de lentes com distância x ajustável de uma câmera 
fotográfica é construído com uma lente convergente e outra divergente, 
como ilustrado na figura: 
 
Sabendo que a distância focal f1 = 20cm e f2 = -30cm, qual é o efeito 
produzido com a variação da distância entre as lentes, partindo de x = 
100mm até x = 50mm? 
A. Ao diminuir a distância entre as lentes, há aumento da distância focal 
efetiva do conjunto de 25cm para 35cm, diminuindo o ângulo de visão e 
aumentando o zoom da câmera. 
 
 
Óptica geométrica em espelhos 
 
1. Analise as afirmações acerca espelhos planos: 
I – Em um espelho plano, as imagens são reais. 
II – Em um espelho plano, as imagens parecem serem formadas atrás 
dele. 
III – Em um espelho plano, não há inversão entre esquerda e direita. 
Quais estão corretas? 
B. Apenas a II. 
Ao se olhar para um espelho, os raios de luz refletidos dão a impressão 
de que a luz se originou atrás do espelho. 
2. Suponha um espelho esférico convergente. Se a distância do objeto é 
de 0,1 m e a da imagem é de 0,2 m, qual é a distância do foco? (para 
respostas em formato decimal, apresente-as com duas casas decimais.) 
D. f=6/90 m 
 
3. Suponha um espelho esférico, diga o que se pode afirmar em cada 
caso de acordo com as informações dada. 
I – di=0,4 m do =0,8 m 
II – m= - 0,25 
A. Em I, a imagem é reduzida e invertida; em II, também. 
É possível achar o valor de m em I, que é m=-0,4/0,8=-0,5. Assim, 
conclui-se que a imagem é reduzida e invertida. Em II, tem-se que m é 
menor do que 1 e negativo, logo é invertida e reduzida. 
4. Quais afirmativas sobre aberração esférica e espelhos parabólicos são 
verdadeiras? 
I – Raios paralelos ao eixo óptico não necessariamente são refletidos 
para o foco. 
II – Para raios de luz distantes do eixo óptico as equações dos espelhos 
esféricos não necessariamente são válidas. 
III – Espelhos parabólicos sofrem os efeitos da aberração esférica. 
Assinale a alternativa que contém todas as afirmações corretas. 
C. I e II 
A afirmativa I é verdadeira, esse fenômeno é a aberração esféricas, que é 
justamente o estudado. Para II, também temos que a justificativa é a 
aberração esférica, então as equações não são válidas para grandes 
distâncias do eixo óptico. 
5. Em um espelho esférico divergente, um objeto é colocado a 0,25 m do 
espelho, que tem um raio de curvatura de 2 m. Qual é a distância da 
imagem? (Expresse sua resposta em número decimal, com duas casas 
decimais.) 
E. d i=-0,20 m 
 
 
Movimento ondulatório 
1. A figura a seguir representa o deslocamento, em x = 0, do meio por 
onde uma onda se propaga uma onda senoidal com velocidade de 
propagação v = 5,0 m/s. O número de onda e a velocidade angular desta 
onda valem, respectivamente: 
 
D. 2,09 m-1 e 10,5 rad/s 
Muito bem! Você provavelmente percebeu pelo gráfico que o período 
desta onda é 0,6 s. Com isso, podemos calcular o comprimento de onda 
utilizando a relação v = λ/T, assim: λ = v × T = 3,0 m Com isso, podemos 
encontrar o número de onda e a velocidade angular: ω = 2π/T = 10,5 
rad/s e κ = 2π/λ = 2,09/m. 
2. Uma onda senoidal tem função de onda dada por: 
y (x, t) = (0,0600 m) sen [ (12,5 m -1) x + (4,00 πs -1) t ] 
Pode-se dizer que: 
B. O período desta onda vale 0,500 s, o seu comprimento de onda vale 
0,503 m e ela viaja no sentido negativo do eixo x. 
Muito bem! Comparando esta função com a função y (x, t) = Asen (κx - 
ωt + ϕ0) temos que o número de onda vale κ = 12,5m-1 e a velocidade 
angular (ou frequência angular) vale ω = 4,00 πs-1. Com estes valores 
podemos calcular o período e o comprimento de onda: k = 2 π / λ → λ = 
2 π / k = 0,503 m ω = 2 π / T → T = 2 π / ω = 0,500 s Ainda comparando 
esta função com a função y (x, t) = Asen (κx - ωt + ϕ0) de uma onda que 
se propaga no sentido positivo do eixo x, vemos que o sinal de ω na 
função deste exercício mostra que esta onda está se propagando no 
sentido negativo do eixo x. 
3. Clara e Jonier conversam utilizando um telefone de lata, que consiste 
em duas latas de conserva ligadas por um barbante de 20,0 m de 
comprimento. O barbante está tencionado em 5,00 N e a sua densidade 
linear vale 2,00 g/m. Quando Jonier fala, a Clara ouve a onda sonora que 
se propagouatravés do barbante (onda 1 ) e através do ar (onda 2 ). 
Considerando que a velocidade do som no ar vale 340 m/s, pode-se dizer 
que: 
 
E. Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 0,34 segundos antes da 
onda que se propagou pelo barbante . 
Muito bem! 
Para encontrar o tempo de propagação da onda pelo barbante, 
calculamos primeiramente a velocidade da onda no barbante utilizando 
a relação v=√(T/μ). 
A tensão no barbante vale 5 N e a densidade linear do barbante, em 
unidades do SI, vale 0,002 kg/m. Assim v=50 m/s. 
O tempo de propagação de cada onda, de Jonier até Clara, são dados 
por: 
t1 = ∆x/v1 = 0,40s 
t2 = ∆x/v2 = 0,0588s 
Assim, a onda 1 demora 0,34 segundos a mais que a onda 2 para 
percorrer a distância de 20 m. 
4. Uma onda progressiva propaga-se ao longo de uma corda no sentido 
positivo do eixo x a 20 m/s. A frequência desta onda é de 40 Hz. No 
instante e posição iniciais (t = 0 e x = 0), a velocidade da onda é de 2,0 
m/s e o deslocamento transversal é y = 5,0 mm. Sabendo que velocidade 
de uma onda é derivada da função y ( x,t ) em relação ao tempo e é dada 
por v ( x,t ) = - ω Acos ( kx - ωt + φ0 ), a função y ( x,t ), em unidades do 
SI, para esta onda é: 
C. y ( x,t ) = 9,41 X 10-3 sen (12,6x - 80πt + 2,58) 
 
5. Uma massa m está presa ao teto por meio de um arame, como na 
figura. Você perturba este arame em um ponto logo acima da massa m e 
um pulso de onda se propaga pelo arame até o teto, reflete-se e retorna 
à massa. Suponha que haja outro arranjo igual, exceto pelo objeto 
suspenso, de massa 4m, e compare quanto tempo o pulso de onda leva 
para percorrer a trajetória de ida e volta no arame nos dois casos. 
Considere que o arame tem massa muito menor que a massa dos blocos 
e que ele não se deforma significativamente com a suspensão das 
massas. 
 
A. O tempo que o pulso leva para percorrer a trajetória no segundo 
arranjo é a metade do tempo que o pulso leva para percorrer a mesma 
trajetória no primeiro arranjo. 
 
Movimento ondulatório 
bidimensional 
1. Analise as afirmações a seguir sobre o vetor de propagação e assinale 
a única alternativa correta. 
B. Uma onde bidimensional é uma onda onde não conseguimos colocar 
os vetores de propagação em uma direção, somente em várias direções 
de um plano. 
O vetor de propagação de uma onda unidimensional só tem uma direção 
e sentido, mas uma onda bidimensional se propaga em plano, logo, 
precisamos de vetores de propagação cobrindo todo o plano. 
2. Assinale a alternativa correta relacionada às ondas planas. 
D. Sob certas condições, podemos tratar uma onda tridimensional como 
plana. 
A onda plana é um modelo ideal que utilizamos para descrever alguns 
aspectos de uma onda. Podemos utilizar essa condição quando, variando 
uma certa quantidade à posição da onda, não notamos diferença nas 
grandezas desta. Assim como a luz do Sol que chega na Terra, a qual é 
praticamente igual e uniforme quando chega, mesmo o planeta sendo 
bem extenso. 
3. Podemos considerar a luz do Sol que chega na Terra como uma luz 
plana, ou seja, ela é igual em toda área do topo da atmosfera terrestre, 
sendo apenas modificada no caminho da atmosfera até o chão. Qual é a 
justificativa para isso? 
A. Devido à grande distância do Sol à Terra, toda luz que chega no 
planeta é como se tivesse vindo em linha reta. 
Conforme vai avançando, a esfera de frente de onda, que representa 
toda a luz que saiu no mesmo instante do Sol, aumenta sua área. Então, 
quando chega na Terra, a área desta representa, proporcionalmente, 
uma área muito pequena da esfera, isto é, a diferença do ângulo do 
vetor de propagação entre os raios de luz que atingem o polo norte e o 
polo sul é muito pequena, sendo assim, podemos dizer que eles têm a 
mesma direção de propagação e que toda a luz que atinge a Terra é 
paralela. 
4. Você e seu amigo estão a 10 metros um do outro e no meio de vocês 
há um lago. Vocês planejam calcular a velocidade de propagação da 
onda nesse lago. Para isso, vocês atiram diversas pedras no lago, até que 
em uma região, quando a segunda frente de onda chega em seu amigo, 
a primeira frente chega em você. Vocês fazem uma medida aproximada 
e acham que a região está a 3 metros dele e 7 a metros de você. Usando 
esses dados, qual é o comprimento da onda? 
C. 4 metros. 
O comprimento é de 4 metros, pois quando a segunda frente de onda 
chega em seu amigo, ela já andou três metros para todos os lados. Já a 
primeira, quando chega em você, andou sete metros. Logo, como o 
comprimento de onda é a distância entre as frentes de onda, então: 7 
metros menos 3 metros é igual a 4 metros. 
5. Uma onda bidimensional se forma no centro de um lago com formato 
de quadrado e se propaga com velocidade de 1m/s. Se leva 2 segundos 
para a primeira frente de onda atingir um lado, quanto tempo levará 
para a primeira frente de onda atingir a diagonal do quadrado? 
A. 2,82 segundos. 
Temos que descobrir o lado do quadrado para descobrir o tamanho da 
diagonal. Se ele leva 2 segundos a 1m/s, a distância é 2 metros e o lado é 
4 metros (pois a onda sai do centro, não da ponta), com lado de quatro 
metros, a diagonal tem 4*raiz(2) metros. Mas queremos metade da 
diagonal, pois a onda sai do centro. Logo, temos a distância de 2,82 
metros. Como a velocidade é 1m/s, levará 2,82 segundos para realizar o 
feito. 
 
 
 
Interferência e efeito Doppler 
1. Na área de engenharia elétrica, os estudos de telecomunicações vêm 
sendo mais dedicados a ampliar a capacidade de ondas para mandar 
sinais de boa qualidade a distâncias maiores. Caso isso não seja possível, 
deve-se fazer o uso de equipamentos para replicar o sinal ou de antenas 
mais próximas com o mesmo sinal. Porém, é necessário um sincronismo 
nesse envio de ondas. 
Considerando que duas antenas emitam ondas eletromagnéticas com 
frequências de 2,4GHz e de 2,5GHz. Qual a frequência aparente da 
superposição dessas ondas e qual fenômeno pode ser percebido? 
A. 2,45GHz; fenômeno de batimento (fbat = 100 kHz). 
2. O fenômeno de batimento é percebido quando duas fontes de ondas 
têm frequências próximas. Esse fenômeno tem como característica a 
variação da intensidade ao longo do tempo, tendo assim uma frequência 
própria. 
Considerando dois alto-falantes que emitem sons com frequências de 20 
e de 40Hz, qual será o período e o comprimento de onda do batimento 
resultante dessas duas ondas sonoras (considere a velocidade do som 
como 340m/s)? 
B. 0,05s e 17m. 
3. Veículos de emergência utilizam sirenes e fontes luminosas para 
alertarem que estão com pressa quando realizam ultrapassagens de 
veículos e para prevenção de acidentes, em um cruzamento por 
exemplo. 
Imagine que um caminhão de bombeiros, que tem uma sirene com 
frequência de 400Hz, passe em alta velocidade (34,3m/s) por um 
observador em repouso. Qual será a frequência aproximada da sirene 
percebida quando o caminhão estiver se afastando do observador 
(considere a velocidade do som no ar igual a 343m/s)? 
C. 363,63Hz. 
4. Trios elétricos são caminhões montados com vários alto-falantes e 
sistemas de alimentação para ir guiando uma micareta ou algum festival 
pelas ruas, como se fosse um show itinerante. 
Imagine que um instrumento musical esteja tocando a uma frequência 
f0. Para que um observador parado perceba esse som a uma frequência 
de 2.f0, é necessário que o caminhão esteja se aproximando ou se 
afastando? A qual velocidade? 
D. Aproximação, vsom/2 
5. Os procedimentos de decolagem e de pouso de aviões geram 
variações nas frequências sonoras percebidas por pessoas que estão no 
solo. 
Considerando que um avião se aproxima para pouso com uma 
frequência do ruído das turbinas no valor de 1.000Hz percebida no solo e 
quando decola; quando se afasta, ele tem frequência de 800Hz. Qual a 
velocidade do avião? Considere a velocidade do som no ar igual a 
340m/s. 
E. 136km/h. 
Modelo ondulatórioe geométrico da 
luz 
1. Considere os fenômenos a seguir. 
I – A luz sendo usada para extrair informações de um DVD. 
II – A luz atravessando uma janela de vidro. 
III – A reflexão do céu em um lago. 
Dos fenômenos descritos, quais estão relacionados à óptica geométrica? 
E. Apenas a II e a III. 
O fenômeno II é explicado pela refração e o fenômeno III é explicado 
pela reflexão, ambos característicos da óptica geométrica. 
 
2. Dos fenômenos listados a seguir, quais são característicos de estudo 
da óptica ondulatória? 
I – O arco-íris, já que parece uma onda. 
II – A luz polarizada pela reflexão devido ao ângulo de Brewster. 
III – A luz colorida que se vê em uma bolha de sabão. 
Quais estão corretas? 
D. Apenas a III. 
As diversas frequências de luz que se vê em uma bolha de sabão se 
devem ao fato de que a luz pode ser tratada como uma onda, e, assim, 
ocorrer interferência construtiva e destrutiva. 
3. Observe os dois experimentos a seguir. Há dois resultados possíveis 
para cada experimento, um para cada modelo óptico estudado. Você 
deve relacionar o modelo ao resultado. 
A) A luz atravessa uma porta, vai até uma parede ao fundo e 
I – somente há luz no formato da abertura da porta; 
II – há luz com um máximo central na abertura da porta e se observa 
máximos e mínimos de intensidade de luz na mesma parede. 
B) Ao se iluminar uma bolha de sabão com luz branca, vê-se 
I – a luz branca refletida; 
II – diversas cores na bolha. 
Os modelos que correspondem ao experimento 1 situação I, 1 situação 
II, 2 situação I, 2 situação II são: 
B. A - I) óptica geométrica; 
 II) óptica ondulatória; 
 B - I) óptica geométrica; 
 II) óptica ondulatória. 
A- I) é típico da óptica geométrica, pois, nesse modelo, a luz não faz 
contornos, ela se propaga em linha reta. II) seria um resultado típico da 
óptica ondulatória, pois surge difração. 
B - I) Como não ocorre interferência e só se tem a luz na mesma cor, é 
óptica geométrica. II) É o caso da interferência em filmes finos, o que é 
típico da óptica ondulatória. 
4. Os modelos ópticos são usados para explicar os fenômenos físicos que 
nos rodeiam. Por isso, como é possível um míope, que quando olha para 
uma lâmpada a vê difusa, conseguir enxergar normalmente apenas 
colocando sua mão na frente do olho e formando uma pequena fenda 
circular por onde a luz passará? Qual modelo explica essa situação? 
C. Segundo o modelo geométrico, a fenda limita a quantidade de luz que 
passará para o olho e os raios que entram serão focados corretamente 
pelo olho. 
Isso acontece, pois a luz é colimada e passa pelo centro do olho onde 
para a miopia não há problema para focar, pois é o centro da lente. 
5. Um CD, um DVD, ou um Blu-Ray são dispositivos explicados pela 
óptica ondulatória. Qual alternativa explica o princípio em comum por 
trás desses dispositivos? 
A. O princípio de funcionamento é que uma luz, normalmente 
monocromática, atinge uma grade e lá ela difrata. Então, o padrão de 
difração é lido pelo dispositivo que o interpreta como uma informação. 
Sim, este é o princípio que explica o funcionamento dessas tecnologias. 
Fenômeno da luz 
1. Conforme visto no estudo sobre formação das cores, se analisarmos 
um pedaço de tecido de cor vermelha em uma sala iluminada com luz na 
cor azul, esse mesmo tecido parecerá: 
A. preto. 
A luz branca que incide sobre os objetos é composta pela mistura de três 
cores fundamentais: o verde, o vermelho e o azul. Desse modo, quando 
um objeto é visto por nós como vermelho, isso significa que ele é capaz 
de absorver todas as demais cores, menos o vermelho. Portanto, haja 
vista que a cor azul não faz parte da luz refletida pelo tecido vermelho, 
submetido à iluminação azul, ele parecerá preto. 
2. Ainda sobre o estudo das cores, as folhas de uma árvore, quando 
iluminadas pela luz do Sol, mostram-se verdes. Por quê? 
A. Porque refletem difusamente a luz verde do espectro solar. 
Quando um objeto é iluminado pela luz branca, ele absorve todas as 
outras cores do espectro visível, absorvendo um pouco dessa luz e 
refletindo outra parte. No caso das folhas, as propriedades de uma 
planta, ou seja, sua composição celular, permitem que ela absorva todas 
as cores, mas ela reflete somente as tonalidades verdes. 
3. As antenas de emissoras de rádio emitem ondas eletromagnéticas que 
se propagam na atmosfera com a velocidade da luz (3,0.105 km/s) e com 
frequências que variam de uma estação para a outra. 
Uma rádio específica emite uma onda de frequência 90,5 MHz e 
comprimento de onda aproximadamente igual a? 
B. 3,3 m. 
f = 90,5 MHz = 90,5 . 106 Hz 
Velocidade da luz (c) = 3,0 . 105 km/s = 3,0 . 108 m/s 
Podemos utilizar a equação: c = λ . f, “c” por se tratar da velocidade da 
luz. 
3,0 . 108 = λ . 90,5 . 106 
λ = 3,0 . 108 
 90,5.106 
λ = 0,033 . 108-6 = 0,033 . 10² 
λ = 3,3 m 
 
4. Levando em conta o estudado até aqui sobre luz e cores, pode-se 
afirmar que: 
C. A frequência da luz é diretamente proporcional à sua velocidade de 
propagação. 
De acordo com a equação f = v/λ, a frequência da luz é diretamente 
proporcional à sua velocidade de propagação e inversamente 
proporcional ao comprimento de onda. Um feixe de luz não muda de cor 
ao passar de um meio para o outro. Ele muda apenas a velocidade da 
frequência e, ao passar de um meio para o outro, altera também o seu 
comprimento de onda. A luz branca é composta por todos os 
comprimentos de onda e a radiação ultravioleta possui comprimento de 
onda menor do que a luz visível. 
5. Em 1895, o físico alemão Wilheim Conrad Roentgen descobriu os raios 
X, que são usados principalmente na área médica e industrial. Esses raios 
são: 
C. ondas eletromagnéticas de frequências maiores do que as das ondas 
ultravioletas. 
Os raios X são ondas eletromagnéticas com frequências maiores do que 
as das ondas ultravioletas.