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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 1 de 14 I – ONDULATÓRIA 01 – DEFINIÇÃO: Onda é qualquer perturbação que se propaga em um meio e tem como propriedade fundamental o transporte de energia sem transportar matéria. Ex1: São exemplos de ondas: ondas na superfície de um lago, ondas nas cordas de um violão, o som, a luz, etc. 02 – CONCEITOS REFERENTES A ONDAS. 2.1 – Pulso: é qualquer perturbação que ocorre em um meio. 2.2 – Trem de ondas: é uma seqüência de perturbações (pulsos) que ocorrem em um meio. 2.3 – Fonte emissora: é quem gera a perturbação. Ex2: As gotas de chuva ao tocarem as águas paradas de um lago, provocam ondas, sendo assim, as gotas são fontes emissoras de ondas no lago. 03 – Classificação das Ondas quanto à natureza: 3.1 – Ondas mecânicas: São aquelas originadas pela deformação de uma região de um meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material. As ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Ex3: Ondas em molas, ondas sonoras no ar, ondas na superfície de um líquido e ondas numa corda. 3.2 – Ondas eletromagnéticas: São aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes. Propagam-se no vácuo e em certos meios materiais. Ex4: Luz, ondas de rádio, microondas, raios X e raios γ. 04 – Classificação das Ondas quanto à direção de Propagação: 4.1 – Ondas unidimensionais: são aquelas que se propagam linearmente. Ex5: ondas numa corda 4.2 – Ondas bidimensionais: são aquelas que se propagam superficialmente. Ex6: ondas na superfície de um líquido 4.3 – Ondas tridimensionais: são aquelas que se propagam em todas as direções. Ex7: ondas sonoras e ondas eletromagnéticas. 05 – Classificação das Ondas quanto à direção de vibração: 5.1 – Ondas transversais: São aquelas em que a direção de propagação é perpendicular à direção de vibração. Ex8: ondas numa corda. 5.2 – Ondas longitudinais: São aquelas em que a direção de propagação coincide com a direção de vibração. Ex9: ondas sonoras. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 2 de 14 5.3 – Ondas mistas: São aquelas em que as partículas do meio vibram transversal e longitudinalmente, ao mesmo tempo. Ex10: ondas na superfície da água. Note que a rolha sobe e desce num movimento circular. Essa rolha se move por pequenas distâncias, enquanto as ondas passam, e acabam por retornar à posição inicial após a passagem das ondas. Da mesma maneira que a rolha, as partículas de água se movimentam numa trajetória semelhante. 06 – Velocidade de propagação de uma onda: t S V V – velocidade (m/s ou km/h) S – comprimento (m ou km) t – intervalo de tempo (s ou h) Ex1: Deixa-se cair uma pequena pedra num tanque contendo água Observa-se uma onda circular de raio 40 cm em t = 2 s; em t = 7 s, o raio da onda circular é 80 cm. Determine a velocidade de propagação da onda. ?V ;s7t ;s2t ;cm80S ;cm40S o o s/cm8 5 40 V 27 4080 tt SS t S V o o Exercícios 01 – Deixa-se cair uma pequena pedra num tanque contendo água Observa-se uma onda circular de raio 30 cm em t = 1 s; em t = 3 s, o raio da onda circular é 90 cm. Determine a velocidade de propagação da onda. 02 – As figuras representam duas fotos sucessivas de uma corda, na qual se propaga uma onda. O intervalo de tempo entre as duas fotos é 0,2 s. Qual a velocidade de propagação dessa onda? 03 – Da arquibancada de um estádio você presencia uma violente bolada na trave, a 60 m de distância. Qual o tempo decorrido a partir da bolada até você ouvi-la? Dado: velocidade do som no ar é 340 m/s. 07 – Velocidade de Propagação de uma Onda Unidimensional. Considere uma corda de massa m e comprimento L, sob a ação de uma força de tração T. Suponha que a mão de uma pessoa, agindo na extremidade livre da corda, realiza um movimento vertical, periódico, de sobe e desce. Uma onda passa a se propagar horizontalmente com velocidade V. A velocidade de propagação da onda depende da densidade linear da corda e da intensidade da força de tração T, e é dada por: T V , L m e m L.T V V – velocidade de propagação na corda; T – Força de Tração na corda; L – Comprimento da Corda; m – massa da corda; - densidade linear da corda Obs1: Quanto maior for à intensidade da força de tração maio será a velocidade de propagação. Obs2: Quanto maior a densidade linear menor será a velocidade de propagação. Ex2: Determine a velocidade de propagação de um pulso numa corda de 3 m de comprimento, 600 g de massa e sob uma tração de 500 N. ?V ;N 500T ;Kg 6,0g 600m ;m 3L s/m 50500.2 2,0 500T V m/kg 2,0 3 6,0 L m Exercícios 04 – Uma corda de comprimento 3 m e massa 60 kg é mantida tensa sob ação de uma força de intensidade 800 N. Determinar a velocidade de propagação de um pulso nessa corda. 05 – Uma corda de comprimento 2 m e massa 2.10 -2 kg é percorrida por um pulso com velocidade de 100 m/s. Determine a intensidade da força que traciona a corda.. 06 – Uma corda de densidade linear 1,2.10 -2 kg/m é tracionada por uma força de 43,2 N. Determinar a velocidade de propagação de um pulso nessa corda. 08 – Ondas Periódicas: São aquelas que recebem pulsos periódicos, ou seja, recebem pulsos em intervalos de tempo iguais. Portanto, passam por um mesmo ponto com a mesma freqüência. 09 – Elementos de uma onda: 9.1 – Crista: ponto mais alto atingido pela perturbação; 9.2 – Vale ou Depressão: ponto mais baixo; 9.3 – Comprimento de Onda ( ): distância percorrida pela perturbação para realizar uma oscilação. 9.4 – Amplitude da Onda (A): É a distância da crista ou vale ao eixo de propagação da onda. 9.5 – Período (T): Todo movimento repetitivo é dito periódico. O período (T) é o menor intervalo de tempo para que o movimento comece a sua repetição. Na ondulatória o período e o menor intervalo de tempo para que a perturbação percorra um comprimento de onda ( ). 9.6 – Freqüência (f): A freqüência mede a rapidez com que determinado evento se repete. Na ondulatória a freqüência é a relação entre o número (n) de comprimentos de onda que a perturbação percorre pelo intervalo de tempo gasto (∆t). t n f UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 3 de 14 9.7 – Unidades de Frequência: As unidades de freqüência e período no sistema internacional são: Unid (T) = s = segundos Unid (f) = 1s s 1 f = hertz (Hz) 9.8 – Relação entre Freqüência e Período: Vamos imaginar uma perturbação que percorreu um único comprimento de onda (n = 1). Podemos ainda dizer que o tempo gasto para percorrer tal comprimento de onda foi de um período (∆t = T). Substituindo os dados na equação da freqüência, temos: T 1 f 9.9 – Velocidade de Propagação (v): é o espaço percorrido (ΔS) por um pulso em um certo intervalo de tempo (Δt). t S V V – velocidade (m/s, km/h, cm/s e etc). S – comprimento (cm, m ou km) t – intervalo de tempo (s, min ou h). 10 – Equação Fundamental da Ondulatória: f.V T V t s V Ex3: A figura abaixo representa uma onda periódica propagando- se na água (a onda está representada de perfil). A velocidade de propagação desta onda é de 40 m/s, e cada quadradinhopossui 1 m de lado. Determine: a) O comprimento de onda ( ) desta onda. = 8 m, distância entre duas cristas ou dois vales. b) A amplitude (A) desta onda. A = 2 m, altura de uma crista ou de um vale. c) A freqüência (f) da onda. ?f ;m 8 ;s/m 40V Hz 2,0 40 8 f 8f.40 f 8 40f.V d) O período (T) de oscilação do barquinho sobre a onda. ?T Hz 2,0f s 5 2,0 1 f 1 T T 1 f Exercícios 07 – A figura abaixo representa uma onda periódica propagando- se na água (a onda está representada de perfil). A velocidade de propagação desta onda é de 20 m/s, e cada quadradinho possui 1 m de lado. Determine: a) o comprimento de onda, b) a amplitude, c) a freqüência d) e o período de oscilação desta onda. 08 – Um conjunto de ondas periódicas transversais , de freqüência 20 Hz, propaga-se em uma corda. A distância entre uma crista e um vale adjacente é de 2m. Determine: a) o comprimento de onda; b) a velocidade da onda. 09 – Num tanque pequeno a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s. Sabendo que a freqüência do movimento é de 10 Hz, calcule o comprimento da onda. 10 – Ondas periódicas produzidas no meio de uma piscina circular de 6m de raio por uma fonte de freqüência constante de 2 Hz demoram 10 s para atingir a borda da piscina. Qual o comprimento de onda dessa vibração? 11 – Uma corda de massa 240 g e de comprimento 1,2 m vibra com freqüência de 150 Hz, conforme indica a figura. a) Qual a velocidade de propagação da onda na corda? b) Qual a intensidade da força tensora na corda? 12 – Num lago, correntes de ar produzem ondas periódicas na superfície da água, que se propagam à razão de 3 m/s. Se a distância entre duas cristas sucessivas dessas ondas é 12 m, qual o período de oscilação de um barco ancorado? 13 – Numa corda tensa, propaga-se uma onda de comprimento de onda 0,2 m com velocidade igual a 8 m/s. Determine a freqüência e o período dessa onda. 14 – Uma onda se propaga ao longo de uma corda com freqüência de 60 Hz, como ilustra a figura. a) Qual a amplitude da onda? b) Qual o valor do comprimento de onda? c) Qual a velocidade de propagação dessa onda? -------------- 30 m --------- 10 m 15 – Na figura abaixo, está representada uma onda que se propaga num meio unidimensional, com frequência 4 Hz. Determine: a) a amplitude e o comprimento de onda; b) a velocidade de propagação. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 4 de 14 11 – Os fenômenos ondulatórios: 11.1 – Reflexão de ondas: Quando uma onda que se propaga num dado meio encontra uma superfície que separa esse meio de outro, essa onda pode, parcial ou totalmente, retornar para o meio em que estava se propagando. 11.1.1 – Leis da Reflexão: Temos: AI = raio de onda incidente IB = raio de onda refletido NI = normal ao ponto de incidência i = ângulo de incidência r = ângulo de reflexão a) Primeira Lei da Reflexão: o raio incidente, o raio refletido e a normal são cooplanares. b) Segunda Lei da Reflexão: o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. ri 11.1.2 – Propriedades: a) Primeira propriedade: na reflexão, a freqüência, a velocidade e o comprimento de onda não variam. b) Segunda propriedade: na reflexão, a fase pode variar ou não. Obs3: Na reflexão a onda incidente e a onda refletida possuem o mesmo período, a mesma freqüência, a mesma velocidade e o mesmo comprimento de onda. 11.2 – Reflexão de um pulso numa corda: Quando um pulso, propagando-se numa corda, atinge sua extremidade, pode retornar para o meio em que estava se propagando. Esse fenômeno é denominado reflexão. Essa reflexão pode ocorrer de duas formas: 11.2.1 – Extremidade fixa: Se a extremidade é fixa, o pulso sofre reflexão com inversão de fase, mantendo todas as outras características. 11.2.2 – Extremidade livre: Se a extremidade é livre, o pulso sofre reflexão e volta ao mesmo semi plano, isto é, ocorre sem inversão de fase. 11.3 – Refração de ondas: É o fenômeno segundo o qual uma onda muda seu meio de propagação. 11.3.1 – Leis da Refração: Sendo: AI = raio de onda incidente IB = raio de onda refratado NI = normal i = ângulo de incidência r = ângulo de refração a) Primeira Lei da Refração:os raios de onda incidente e refratado e a normal são cooplanares b) Segunda Lei da Refração: Lei de Snell- Descartes: 2 1 2 1 1 2 V V n n r sen i sen Temos: n1 e n2 são índices de refração absolutos de um meio. V c n Aplicando a lei de Snell, temos: irVVnn ,Se irVVnn ,Se 122112 122112 11.3.2 – Propriedades: a) Primeira propriedade: na refração, a freqüência e a fase não variam. b) Segunda propriedade: a velocidade de propagação e o comprimento de onda variam na mesma proporção. Obs4: Na refração a onda incidente e a onda refletida possuem o mesmo período, a mesma freqüência. Obs5: Na refração a onda incidente e a onda refletida possuem velocidades e comprimentos de onda diferentes. Ex4: A figura mostra a separação entre duas regiões, de profundidades diferentes, num tanque de ondas. Uma onda plana, gerada na região de maior profundidade, 1, incide sobre a separação, em direção à região de menor profundidade, 2. Sabendo que λ1 = 0,2 m e v1 = 4 m/s, calcule: a) a freqüência da onda incidente Hz 20 2,0 4 ff.2,04f.V 11111 b) a velocidade de propagação da onda refratada. s/m 22 2 2.4 2 2 . 2 4 V 4V.22 V 4 1 2 . 2 2 V 4 V 4 2 1 2 2 V 4 30 sen 45 sen V V r sen i sen 2 2 22 222 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 5 de 14 11.4 – Refração de um pulso numa corda: Se, propagando-se numa corda de menor densidade, um pulso passa para outra de maior densidade, dizemos que sofreu uma refração. A experiência mostra que a freqüência não se modifica quando um pulso passa de um meio para outro. B B A A BA VV ff Essa fórmula é válida também para a refração de ondas bidimensionais e tridimensionais. Observe que o comprimento de onda e a velocidade de propagação variam com a mudança do meio de propagação. Ex5: Uma onda periódica propaga-se em uma corda A, com velocidade de 40 cm/s e comprimento de onda 5 cm. Ao passar para uma corda B, sua velocidade passa a ser 30 cm/s. Determine: a) o comprimento de onda no meio B. ? ;s/mc 30V ;m 8 ;s/mc 40V B B A A cm75,3 4 150 30.5.40 30 5 40VV B BB BB B A A b) a freqüência da onda Hz 8 5 40 ff.540f.V AAAAA 11.5 – Difração: As ondas não se propagam obrigatoriamente em linha reta a partir de uma fonte emissora. Elas apresentam a capacidade de contornar obstáculos, desde que estes tenham dimensões comparáveis ao comprimento de onda. 11.6 – Ressonância: Quando um sistema vibrante é submetido a uma série periódica de impulsos cuja freqüência coincide com a freqüência natural do sistema, a amplitude de suas oscilações cresce gradativamente, pois a energia recebida vai sendo armazenada. 11.7 – Polarização: Polarizar uma onda significa orientá-la em uma única direção ou plano. Onda não-polarizada – Onda que oscila em várias direções, perpendiculares à direção de propagação da onda. Onda polarizada – Ondaque oscila num mesmo plano. Polarizador – Aparelho que polariza as ondas. Somente ondas transversais podem ser polarizadas. Polaróides – Pequenos cristais que polarizam a luz. 12 – Interferência (Princípio da Superposição): Num ponto pode ocorrer superposição de duas ou mais ondas, o efeito resultante é a soma dos efeitos que cada onda produziria sozinha nesse ponto. Ondas de mesma freqüência se interceptam. 12.1 – Construtiva: Ondas de mesma fase se interceptam: A = A1 + A2 12.2 – Destrutiva: Ondas de fases opostas se interceptam: A = A1 - A2 13 – Ondas Estacionárias: São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 6 de 14 Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda fixa numa das extremidades. Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda. Em que: N = nós ou nodos e V= ventres. Ao atingirem a extremidade fica, elas se refletem, retornando com sentido de deslocamento contrário ao anterior. Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias. Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e pontos que vibram com amplitude máxima, chamados ventres. É evidente que, entre nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudes diferentes. Observe que: Como os nós estão em repouso, não pode haver passagem de energia por eles, não havendo, então, em uma corda estacionária o transporte /2 de energia. A distância entre dois nós consecutivos vale /2 . A distância entre dois ventres consecutivos vale /2 . A distância entre um nó e um ventre consecutivo vale /4 . II – ACÚSTICA 01 – Som: Em acústica, costuma-se dizer que som é vibração sonora gerada por vibração periódica; já os ruídos não são vibrações periódicas precisas. Som é onda longitudinal através de meios fluidos, compreendendo compressões e rarefações muito rápidas. Nas compressões, a pressão é maior e nas rarefações, menor. Assim, pode-se dizer que som audível no ar é onda mecânica que se propaga de forma longitudinal e tridimensional, com frequência compreendida aproximadamente entre 20 Hz e 20.000 Hz, para o ouvido humano normal. O som se propaga de forma longitudinal nos fluidos e nos sólidos apresenta duplo caráter, longitudinal e transversal. Infra-som: sons com frequências abaixo de 20 Hz. Não perceptível ao ser humano. Ultra-som: sons com frequências acima de 20000 Hz. Não perceptível ao ser humano. 02 – Fontes de som: Em geral, as fontes de som são os corpos em vibração, como o cone de um alto-falante, as cordas vocais, etc. 03 – A velocidade do som: O som, por ser onda mecânica, necessita de meio material para se propagar, portanto não se propaga no vácuo. Assim, nos meios materiais, a velocidade do som nos sólidos é maior que nos líquidos, que é maior que nos gases. GasesLíquidosSólidos VVV Velocidade do som no ar: 340 m/s Velocidade do som na água: 1450 m/s 04 – Qualidades fisiológicas do som: 4.1 – Altura: Permite distinguir sons graves (ou baixos) de agudos (ou altos). Essa qualidade fisiológica está associada a frequência. Assim, quanto maior a frequência, mais alto (ou agudo) e o som, e quanto menor a frequência, mais baixo (ou grave) o som. Obs1: Voz "grossa" de homem (100 Hz a 200 Hz), grave; Obs2: Voz "fina" de mulher (200 Hz a 400 Hz), aguda. 4.2 – Intensidade: Permite distinguir sons fracos (menos intensos) de fortes (mais intensos). Depende da energia de vibração das camadas de ar em contato com o ouvido e, assim, da amplitude de vibração dessas camadas. 4.2.1 – Intensidade auditiva ou nível sonoro ( ): A sensibilidade de cada ouvido varia com a frequência do som, ou seja, um ouvido é mais sensível para uma determinada frequência, e menos sensível para outras. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 7 de 14 A sonoridade é expressa em decibels (dB). Alguns exemplos de nível sonoro, em dB: Obs3: O nível sonoro de 120 dB corresponde ao limiar de sensação dolorosa. 4.3 – Timbre: Qualidade que permite distinguir sons de mesma altura e intensidade, emitidos por fontes sonoras distintas. O timbre está associado aos harmônicos que acompanham o som fundamental (forma da onda). 05 – Reflexão do Som: Ocorre bem em superfícies cuja extensão seja grande em comparação com o comprimento de onda, determinando, por sua vez, novos fenômenos subjetivos conhecidos como reforço, reverberação e eco. Esses fenômenos derivam do fato de que o ouvido humano discerne duas excitações breves e sucessivas, apenas se, o intervalo de tempo que as separa é maior ou igual a 1/10 do segundo (persistência auditiva). Dependendo do intervalo de tempo (Δt) com que esses sons breves (D) e (R) atinge o ouvido, poderemos ter três sensações distintas (reforço, reverberação e eco). UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 8 de 14 5.1 – Reforço: O som direto refletido alcança o ouvinte num mesmo instante. 5.2 – Reverberação: ocorre quando o som direto e refletido se superpõe chegando juntos ao ouvido, o que ocorre quando a superfície refletora estiver a uma distância menor que 17m da fonte emissora. Os sons diminuem ou aumentam de intensidade e ficam indistintos. 5.3 – Eco: fenômeno em que conseguimos ouvir nitidamente um som refletido por obstáculos refletores, uma ou mais vezes sucessivas. Nosso ouvido só consegue distinguir dois sons sucessivos num intervalo de tempo igual ou maior que 0,10 segundos. Assim, uma pessoa consegue ouvir o eco de sua própria voz se estiver afastada do obstáculo refletor de, no mínimo, 17 m. 06 – Utilização de reflexão do som no cotidiano: 6.1 – Sonar (Sound Navigation And Ranging – navegação e determinação da distância pelo som): É um equipamento colocado em navios que envia ondas sonoras em direção ao UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 9 de 14 fundo do mar e recebe, posteriormente, a reflexão, podendo-se calcular a profundidade. 6.2 – Radar: funciona como o sonar, mas em vez de ondas ultra- sônicas, emite ondas eletromagnéticas que são refletidas por objetos distantes, permitindo assim, sua localização. 6.3 – Sondagem Geofísica: Existem diversos métodos utilizados em geofísica, e sua escolha depende do objetivo almejado. Estes métodos visam em última instância determinar uma distribuição de propriedades físicas das rochas e estruturas, como densidade, suscetibilidade magnética, resistividade elétrica, propriedades mecânicas e resistividade térmica, dentre outras. Conforme a dimensão e profundidade da estrutura que se deseja investigar, o estudo é feito com determinados equipamentos, características de coleta de dados e interpretação. Porexemplo, para estudar as camadas da Terra da superfície até o centro, pode-se usar a propagação das ondas sísmicas geradas por terremotos; se o estudo for voltado a identificar estruturas propícias ao acúmulo de hidrocarbonetos a no máximo alguns quilômetros de profundidade, pode-se também utilizar a propagação de ondas sísmicas, mas desta vez geradas artificialmente por meio de explosões ou ar comprimido. 6.4 – Eco localização: Processo usado por um animal (morcego e golfinho, pássaro do petróleo, andorinhão, baleia, por exemplo), para orientar-se e evitar obstáculos, especialmente na escuridão, por meio da emissão de sons de alta frequência, refletidos por superfícies do ambiente, e que indicam a distância relativa e a direção de tais superfícies. Durante o seu vôo para capturar insetos, o morcego primeiro emite cerca de dez pulsos sonoros separados por períodos de silêncio de mais ou menos 50 milissegundos. Ao detectar o inseto, o intervalo entre os pulsos diminui. A frequência de seus guinchos se altera à medida que a sua presa muda de direção durante o vôo. Quando se aproxima de sua presa ele emite um ultra-som semelhante a um zumbido, e, finalmente, a captura. 6.5 – Ultrassonografia ou ecografia: É um método diagnóstico que aproveita o eco produzido pelo som para ver em tempo real as reflexões produzidas pelas estruturas e órgãos do organismo. Os aparelhos de ultrassom em geral utilizam uma frequência variada dependendo do tipo de transdutor, desde 2 até 14 MHz, emitindo através de uma fonte de cristal piezoelétrico que fica em contato com a pele e recebendo os ecos gerados, que são interpretados através da computação gráfica. Quanto maior a frequência maior a resolução obtida. Conforme a densidade e composição das estruturas a atenuação e mudança de fase dos sinais emitidos varia, sendo possível a tradução em uma escala de cinza, que formará a imagem dos órgãos internos. 07 – Efeito Doppler: Quando uma fonte sonora se aproxima de um observador parado, nota-se que a frequência do som por ele recebida é maior do que se a fonte estivesse em repouso, e, quando a fonte se afastar do observador parado, a frequência é menor do que se ela estivesse em repouso. Você pode verificar esse fato ao se posicionar numa rua ou avenida. Preste atenção no barulho do motor dos veículos, ou buzina, ou sirene. Você vai notar que, na aproximação, o som é mais agudo e, no afastamento, mais grave. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 10 de 14 A diferença entre a frequência percebida e a frequência real do som foi estudada pelo físico austríaco Christian Jonhann Doppler (1803-1853), e seu estudo ficou conhecido como Efeito Doppler. Chamando de fAP a frequência aparente, isto é, a frequência percebida pelo observador, podemos concluir que: • Quando há aproximação entre o observador e a fonte, o observador recebe mais ondas do que receberia se estivesse parado e, neste caso, fAP > fR. • Quando há afastamento entre o observador e a fonte, o observador recebe menos ondas do que receberia se estivesse parado e, neste caso, fAP < fR. 7.1 – Aplicação do Efeito Doppler no cotidiano – Ecodoppler ou ultrassom vascular (venoso e arterial): O ecodoppler vascular é um exame que utiliza ondas de ultrassom e permite analisar o fluxo de sangue que circula nos vasos sanguíneos (veias e artérias), por isso, também é chamado de ultrassom vascular. 08 – Refração: Consiste em a onda sonora passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e comprimento de onda, mas mantendo constante a freqüência. 09 – Difração: ocorre quando uma onda contorna uma fenda ou um obstáculo. Este contorno se verifica quando a dimensão do obstáculo ou da fenda é da ordem ou menor que o comprimento de onda. Toda onda sofre difração. 10 – Polarização: ocorre quando todos os pontos de um meio passam a vibrar em um único plano. Somente as ondas transversais podem ser polarizadas. 11 – Interferência: Consiste em um recebimento de dois ou mais sons de fontes diferentes. Neste caso, teremos uma região do espaço na qual, em certos pontos, ouviremos um som forte, e em outros, um som fraco ou ausência de som. 12 – Ressonância: ocorre quando um sistema recebe energia numa freqüência que coincide com uma das freqüências de vibração do sistema. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 11 de 14 Como exemplo, podemos citar o vidro de uma janela que se quebra ao entrar em ressonância com as ondas sonoras produzidas por um avião a jato. Ex10: Num treino, um atirador dispara sua arma diante de um anteparo refletor e ouve o eco do tiro após 6 s. Sabendo que o som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s, calcule a distância do caçador ao anteparo. Durante o movimento, o som percorre uma distância igual a 2x (ida e volta), em movimento uniforme; logo: 13 – Cordas vibrantes: Se uma corda tensa for vibrada, estabelecem-se nela ondas transversais que, superpondo-se às refletidas nas extremidades, originam ondas estacionárias. A vibração da corda transmite-se para o ar adjacente, originando uma onda sonora. Nos instrumentos musicais de corda, como o violão, violino, piano, etc., a intensidade do som é ampliada por meio de uma caixa de ressonância. 14 – Tubos sonoros: Basicamente, um tubo sonoro é uma coluna de ar na qual se estabelecem ondas estacionárias longitudinais, determinadas pela superposição de ondas de pressão geradas numa extremidade com ondas refletidas na outra extremidade. Exercícios 16 – Uma pessoa ouve o som de um trovão 2 segundos depois de ver o relâmpago. Determine a que distância aproximadamente do observador caiu o raio. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. 17 – Se uma pessoa ouve o som do disparo de uma arma de fogo 5 s após a ter visto ser disparada, qual a distância entre o ouvinte e o atirador? Considerando vsom = 340 m/s. 18 – A velocidade de propagação do som no ar é 340 m/s. Uma onda sonora de comprimento de onda no ar igual a 34 m é audível pelo homem? Justifique a sua resposta. 19 – No stand de tiro-ao-alvo, o atirador ouve o eco do tiro que ele dispara 0,6 s após o disparo. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, determine a distância entre o atirador e o obstáculo que reflete o som. 20 – Num passeio ao "vale do eco", um turista percebe que o primeiro eco de seu grito é ouvido 4 s após a emissão. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, determine a que distância dele se encontra o obstáculo refletor. 21 – O som se propaga na água com velocidade de 1450 m/s. Qual a distância entre uma pessoa e a barreira refletora, para que ela possa receber o eco, nesse meio? 22 – Com o "sonar", verifica-se, numa dada região do oceano Atlântico, que o intervalo de tempo entre a emissão de um pulso sonoro e sua posterior recepção é de 2 s. Se a velocidade do som na água do mar é 1450 m/s, qual a profundidade da região pesquisada? 23 – Um caçador dispara sua arma de um anteparo refletor e ouve o eco do tiro após 8 s. Sabendo-se que o som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s, calcular a distância do caçador ao anteparo. 24 – Um observador está diante de um muro situado a 680 m de distância contra o qual dá um tiro. Sabendo-se que a velocidade do som é de 340 m/s, após quantos segundos o observador perceberá o eco do tiro? 25 – Um homem anda paralelamente a uma linha férrea com velocidade de 1,5 m/s, um trem se desloca em sua direção com velocidade de 20 m/s, o homem ouve o apitodo trem com frequência de 683 Hz. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, qual a frequência do apito emitido pelo trem? QUESTÕES DOS ÚLTIMOS VESTIBULARES 29 – (UFRR – 2015) Considere as seguintes afirmações referentes às ondas. I – Onda mecânica é a perturbação de um meio material elástico que se propaga por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento. II – O som é um tipo de onda mecânica transversal que se propaga em qualquer meio. III – Em uma onda periódica, todos as partículas do meio vibram com o mesmo período e a mesma frequência da fonte de perturbações. IV – Em uma onda a distância entre duas cristas consecutivas é chamado de comprimento de onda. É correto afirmar que somente: (A) I, III e IV são verdadeiras; (B) II é verdadeira; (C) II e III são verdadeiras; (D) I e III são verdadeiras; (E) I e IV são verdadeiras. 01 – (UFRR – LEDUCARR – 2014.2) Um móvel, com uma velocidade de módulo constante igual a 1 m/s, se movimenta em uma trajetória circular. Sabendo que o período do movimento é 0,5 s, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da freqüência do movimento. a) 5,0 hz; b) 0,5 hz; c) 1,0 hz; d) 2,5 hz; e) 2,0 hz. 02 – (UFRR – 2014) Um grupo de alunos com cinco componentes, participaram de uma olimpíada de física, no meio das questões apresentadas tinha uma referente aos conceitos de interferência, polarização e difração de onda. Um dos componentes detectou uma explicação incorreta: I. Interferência – processo que consiste na separação das ondas na mesma região dos espaços. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 12 de 14 II. Polarização – fenômeno no qual uma onda transversal, vibrando em várias direções, tem uma de suas direções de vibração selecionada, enquanto as vibrações nas demais direções são impedidas de passar por um dispositivo, denominado polarizador. III. Difração – propriedade que as ondas têm de contornar obstáculos ou passar por um orifício quando são parcialmente interrompidas por ele, desta forma, atingindo regiões que, levadas em consideração apenas a propagação retilínea, não seriam perturbadas, chamadas de regiões de “sombra da onda”. Analisando a explicação dos pontos I, II e III, assinale a alternativa que contém a(s) explicação (ões) incorreta(s): a) I; b) II; c) III; d) I e II; e) I, II e III. 03 – (UFRR – Indígena – 2013.2) O kudui (anta) é um mamífero que pode atingir até dois metros de comprimento e mais de um metro de altura. É comum o macho ser menor que a fêmea. Ele possui uma pequena tromba móvel na ponta do focinho e cauda curta, além de quatro unhas nas patas dianteiras e três nas patas traseiras. Fonte: http://www.vivaterra.org.br/mamiferos.htm em 21 de junho de 2013. Suponha que a frequência referente ao assobio do kudui seja igual a 17 kHz e a velocidade do som igual a 340 m/s, qual o valor, em centímetros, do comprimento de onda do assobio do kudui: (A) 25 cm; (B) 0,02 cm; (C) 2 cm; (D) 20 cm; (E) 200 cm. 04 – (UFRR – Matemática/EAD – 2013.2) No século XVIII o inventor italiano Bartolomeo Cristofori (1655-1731) desenvolveu o piano, instrumento bastante utilizados pelos compositores Mozart e Beethoven. A nota mais grave desse instrumento possui uma frequência de aproximadamente 28 Hz, sendo assim, o período referente a essa frequência é aproximadamente: (A) 28 s; (B) 0,36 s; (C) 2,8 s; (D) 0,28 s; (E) 0,036 s. 05 – (UFRR – Matemática/EAD – 2013.2) Os especialistas descrevem o som como o resultado da passagem do fluxo de ar pelas pregas vocais fazendo-as vibrar. Na física entendemos a onda sonora como uma perturbação que resulta na compressão e rarefação de ar (ou do meio) no qual a onda sonora se propaga. Podemos classificar a onda sonora como: (A) onda mecânica transversal; (B) onda elétrica; (C) onda magnética; (D) onda mecânica longitudinal; (E) onda eletromagnética. 06 – (UFRR – MÚSICA – 2013.2) Em física, série harmônica é o conjunto de ondas composto da frequência fundamental e de todos os múltiplos inteiros desta frequência. De forma geral, uma série harmônica é resultado da vibração de algum tipo de oscilador harmônico, sendo os instrumentos musicais um exemplo. Para o Sistema Internacional de Unidades, qual é o símbolo e o nome da unidade da grandeza física da frequência? (A) símbolo f e nome frequência. (B) símbolo hz e nome Hertz. (C) símbolo f e nome Hertz. (D) símbolo hz e nome frequência. (E) símbolo Hz e nome hertz. 07 – (UFRR – MÚSICA – 2013.2) Um estudante de música deseja aumentar a frequência do som emitido por uma das cordas do seu violino. Isto poderá ser conseguido se: (A) aumentar o comprimento da corda e também tracionar a corda. (B) diminuir o comprimento vibratório e não tracionar a corda. (C) diminuir o comprimento da corda e tracionar mais a corda. (D) aumentar o comprimento da corda e não tracionar a corda. (E) nenhuma das alternativas anteriores. 08 – (UFRR – MÚSICA – 2013.2) Tambor Bimembranofone Composto ou também conhecido por Caixa, Tarola, Tarol, Caixeta Clara é um instrumento constituído por um corpo cilíndrico de pequena seção, com duas peles (ou outro material sintético) fixadas e tensionadas através de aros metálicos, uma esteira de metal, constituída por pequenas molas de arame colocada em contato com a pele (ou outro material sintético) inferior que vibra através da ressonância produzida sempre que a pele superior (ou outro material sintético) é percutida, produzindo um som repicado. O termo “ressonância” refere-se a que? (A) um tipo de engrenagem. (B) um fenômeno físico que caracteriza a tendência de um sistema a oscilar em máxima amplitude em certas frequências ou comprimento de ondas. (C) um tipo de parafuso. (D) um fenômeno físico que caracteriza a tendência a produzir sons repicados. (E) nenhuma das alternativas. 09 – (UFRR – MÚSICA – 2013.2) O som do baixo é mais grave em relação ao som da guitarra porque suas cordas são mais grossas e elas têm um comprimento maior. Como nos outros instrumentos de corda, cada corda do baixo emite uma determinada frequência. Afinando o baixo em Lá (440 Hz) temos as seguintes frequências, como disposto na tabela, considerando como exemplo o baixo com 4 cordas: Corda Nota Frequência 1ª Sol 391,99 Hz 2ª Ré 293,66 Hz 3ª Lá 440,00 Hz 4ª Mi 329,62 Hz Podemos afirmar que: (A) a afinação em Lá corresponde a uma frequência de 440,00 Hz. (B) a diferença de frequência das notas Lá e Ré é de 146,34 Hz. (C) a diferença de frequência das notas Lá e Mi é de 110,38 Hz. (D) a diferença de frequência das notas Sol e Mi é de 62,37 Hz. (E) todas a alternativas anteriores estão corretas. 10 – (UFRR – MÚSICA – 2013.2) Admita que em uma orquestra vários instrumentos musicais de sopro emitem a mesma nota. O maestro consegue distinguir a nota emitida pelos diferentes instrumentos por causa: (A) das alturas diferentes. (B) dos comprimentos de onda diferentes. (C) das frequências diferentes. (D) dos timbres diferentes. (E) dos períodos diferentes. 11 – (UFRR – 2013) Quando duas ou mais pessoas conversam, suas vozes são percebidas em todas as direções. Isso se deve ao fato de que as ondas sonoras são ondas tridimensionais. Além disso, sabemos que na ausência de ar, não existe propagação de som: isso mostra a necessidade de um meio material para que ondas sonoras se propagem. Com base nestas informações, é correto afirmar que, as ondas sonoras: (A) são ondas eletromagnéticas longitudinais; (B) são ondas mecânicas longitudinais; (C) são ondas eletromagnéticas transversais; (D) são ondas mecânicas transversais; (E) não são ondas mecânicas e nem ondas eletromagnéticas. 12 – (UFRR – 2012) UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMACENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 13 de 14 As figuras (1a), (1b), (2a) e (2b) mostram ondas se propagando em uma corda esticada. A superposição da onda (1a) e (1b) é apresentada na figura (1c). A superposição da onda (2a) e (2b) é apresentada na figura (2c). Com base nas figuras, assinale a única alternativa CORRETA. (A) Na figura 1 ocorre o fenômeno de interferência completamente construtiva por causa do alinhamento de picos com vales; (B) Na figura 2 ocorre o fenômeno de interferência completamente destrutiva por causa do alinhamento de picos com vales; (C) Na figura 1 ocorre o fenômeno de interferência completamente destrutiva por causa do alinhamento de picos com picos e vales com vales; (D) Na figura 2 ocorre o fenômeno de interferência completamente destrutiva por causa do alinhamento de picos com picos e vales com vales; (E) Na figura 2 ocorre o fenômeno de interferência completamente construtiva por causa do alinhamento de picos com vales; 13 – (UFRR – 2011) Um turista, ao visitar a região do Baixo Rio Branco, no estado de Roraima, fica encantado ao ouvir o trinado de um belo pássaro na floresta. Qual das alternativas abaixo poderia representar a frequência do canto do pássaro ouvido pelo observador? a) 45.000 Hz b) 5 x 10 3 s -1 . c) 2 Hz d) 98.000 s -1 e) 2 x 10 -3 Hz 14 – (UFRR – 2010) Um barco emite um sinal de luz para um mergulhador que está submerso a 5 metros da superfície da água de um rio. A luz emitida é da cor laranja com frequência de 5,0 x 10 14 Hz. Chegando ao mergulhador a luz terá: a) Frequência igual e velocidade igual que a luz emitida; b) Frequência menor e velocidade igual que a luz emitida; c) Frequência menor e velocidade maior que a luz emitida; d) Frequência igual e velocidade menor que a luz emitida; e) Frequência maior e velocidade maior que a luz emitida. 15 – (FAA 2010.2) Estudos científicos realizados na África do Sul indicam que a VUVUZELA – aquela corneta barulhenta usada nos estádios, pode causar até a perda permanente de audição. Os trabalhos foram publicados no “SA Medical Journal”, da África do Sul. Os cientistas explicaram que é necessária a utilização de protetores para os ouvidos nos estádios, durante os jogos, quando a exposição for maior do que 85 decibéis. Os testes, realizados no último mês em um estúdio à prova de som, apontaram que a VUVUZELA produz 127 decibéis, mais do que uma buzina de ar comprimido - 123.5 decibéis - ou os tambores brasileiros. Quanto a unidade física decibéis, pode-se afirmar que é utilizada para medir: a) a frequência sonora; b) o nível de intensidade sonora; c) o comprimento de uma onda sonora; d) a velocidade de uma onda sonora; e) a aceleração de uma onda sonora. 16 – (FAA 2010.1) A Suécia apimentou recentemente a briga para fornecer aviões de combate à Força Aérea Brasileira (FAB). O vice-ministro de Defesa do país, Hakan Jevrell, disse que a fabricante sueca Saab vai oferecer caças Gripen ao Brasil pela metade do preço. O país compete com os Estados Unidos e a França pelo negócio, avaliado em 4 bilhões de dólares. O Gripen é um dos mais avançados aviões de caça do mundo e combina uma magnífica agilidade com excepcionais capacidades de pouso e decolagem em pistas curtas em um caça relativamente pequeno. O JAS 39 – Gripen - alcança uma velocidade de 2.126 km/h. Sendo a velocidade do som no ar aproximadamente 340 m/s, é correto afirmar que: a) O Gripen atinge uma velocidade de 600 m/s; b) O som não necessita de meios para se propagar; c) O som não se propaga no vácuo; d) A velocidade do Gripen é seis vezes maior que a do som. e) O Gripem percorre 500 km em 10 minutos. 17 – (UFRR – 2008) Um astronauta em órbita na estação espacial internacional, ao sair da mesma para fazer um trabalho externo consegue observar a luz de uma estrela, mas não consegue ouvir o som de uma explosão interestelar. Podemos explicar estes fenômenos com a seguinte afirmação: a) As ondas de luz se espalham por todas as direções e atingem o astronauta; as ondas sonoras se espalham numa direção que não atinge o astronauta; b) As ondas de luz se propagam mais rápido que as ondas sonoras, por isso o astronauta não consegue ouvir o som da explosão; c) As ondas de luz interferem de forma destrutiva com as ondas sonoras, só restando as primeiras; d) As ondas de luz não necessitam de meio material para se propagar, por outro lado as ondas sonoras só se propagam através de meios materiais; e) As ondas de luz e sonoras têm a mesma natureza, mas as primeiras são mais intensas. 18 – (UFRR – 2006) Considere uma estrela de uma galáxia distante da nossa e que, mesmo assim, conseguimos observar sua luz usando um potente telescópio. Além disso, essa estrela está-se afastando de nosso planeta com uma velocidade considerável e constante. Em relação à luz que observamos da estrela podemos afirmar que: a) O movimento da estrela não altera em nada o comprimento de onda que observamos da luz emitida pela estrela; b) As estrelas apenas possuem movimento de rotação em torno de seu eixo e não de translação; c) As estrelas não se movem em hipótese nenhuma; d) Há uma mudança no comprimento de onda da luz que observamos devido ao movimento da estrela; e) O comprimento de onda observado da luz da estrela irá depender do tempo de observação da mesma. 19 – (FFA – 2007.1) As Faculdades Atual da Amazônia(FAA), tem como objetivo implantar uma Rádio Universitária FM, que deverá operar na freqüência de 105,9 MHz (megahetz). Sabendo-se que Hz) 10 MHz (1 6 e admitindo-se 3,0 .108 m/s como a velocidade de propagação das ondas de rádio. É correto afirmar que o comprimento da onda de transmissão em metros é aproximadamente: A) 2,83; B) 3,53; C) 4,25; D) 28,3; E) 35,3. 20 – (UFRR-2004-F2) A respeito de ondas periódicas, fazem-se as seguintes afirmativas: I – Numa onda transversal, as partículas do meio vibram na direção em que a onda se propaga. II – Numa onda periódica, a distância entre uma crista e um vale consecutivos corresponde a meio comprimento de onda. III – Numa onda longitudinal, as partículas do meio vibram em direções perpendiculares à direção de propagação. IV – A velocidade de propagação de uma onda periódica é igual ao produto do seu comprimento de onda pela sua freqüência. São corretas somente as afirmativas: a) I e III; b) I e IV; c) II e IV; d) II, III e IV; e) I, II, III e IV. 21 – (UFRR-2004-F1) Usando Em relação ao fenômeno da refração, assinale a alternativa FALSA: a) o comprimento de onda da radiação eletromagnética se mantém constante; b) quanto maior é o índice de refração, menor é a velocidade da radiação eletromagnética; c) a freqüência da radiação eletromagnética se mantém constante; d) é o fenômeno óptico que consiste na mudança de velocidade da radiação eletromagnética ao passar de um meio para outro; e) o raio incidente, a reta normal e o raio refratado são cooplanares. http://pt.wikipedia.org/wiki/Km/h UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 14 – ONDULATÓRIA e ACÚSTICA FÍSICA – 2º ANO Página 14 de 14 22 – (UFRR-2003-F2) Para a formação de ondas estacionárias, é necessário que ocorra a superposição de duas ondas que possuem as mesmas: a) freqüência e velocidade; b) freqüências; c) freqüência, amplitude e velocidade; d) amplitude e velocidade; e) freqüência e amplitude. 23 – (UFRR-2003-F2) Quando uma onda sofre refração, é correto afirmar que: a) a velocidade e o comprimento de onda se alteram, e a freqüência se mantém constante; b) o comprimento de onda e a freqüência se mantêm constantes; c) a velocidade se mantém constante, e o comprimentode onda e a freqüência se alteram; d) a velocidade e o comprimento de onda se mantêm constantes, e a freqüência se altera; e) a velocidade, o comprimento de onda e a freqüência se alteram. 24 – (UFRR-2003-F1) A figura abaixo representa um efeito que as ondas apresentam quando atingem um obstáculo. As setas, na figura, indicam a direção do trem de ondas. O fenômeno que se observa na figura é o de: a) difração; b) refração; c) reflexão; d) polarização; e) indução. 25 – (UFRR-2002-F2) Ondas planas, propagando-se através de um meio (meio 1) com velocidade igual a 4,0 cm/s e comprimento de onda de 1,0 cm, passa para um outro meio (meio 2), onde o comprimento de onda é de 2,0 cm. O índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1 vale: a) 0,5; b) 1,0; c) 1,5; d) 2,0; e) 2,5. 26 – (UFRR-2002-F2) Uma onda estacionária é estabelecida numa corda entre dois extremos fixos distantes de 1,0 m, conforme a figura abaixo: O comprimento de onda, em metros, da onda estacionária vale: a) 0,25; b) 0,50; c) 1,00; d) 1,50; e) 2,00. 27 – (UFRR-2002-F2) Em relação à difração de uma onda, assinale a alternativa correta: a) O fenômeno somente será nítido quando a onda encontrar um obstáculo ou uma fenda, independentemente das suas dimensões; b) O fenômeno somente será nítido quando a onda encontrar um obstáculo ou uma fenda de dimensões muito menores do que o seu comprimento de onda; c) O fenômeno somente será nítido quando a onda encontrar um obstáculo ou uma fenda de dimensões muito menores do que o seu comprimento de onda, desde que seja uma onda eletromagnética; d) O fenômeno somente será nítido quando a onda encontrar um obstáculo ou uma fenda de dimensões da mesma ordem de grandeza de seu comprimento de onda; e) O fenômeno somente ocorrerá com ondas mecânicas. 28 – (UFRR-2002-F2) Duas ondas são produzidas em fase a partir de duas fontes, A e B, que estão na superfície de um líquido. Estas ondas propagam-se na superfície do líquido até que se encontram num ponto C qualquer, que também está na superfície do líquido. Considerando que as duas ondas tenham o mesmo comprimento de onda λ, assinale a alternativa correta em relação à possibilidade de ocorrer interferência construtiva ou destrutiva no ponto C: a) Se a distância entre A e C é igual à distância entre B e C, que é igual a λ, então a interferência é destrutiva; b) Se a distância entre A e C é igual à distância entre B e C, que é igual a λ, então a interferência é construtiva; c) Não é possível ocorrer interferência construtiva no ponto C; d) Não é possível ocorrer interferência destrutiva no ponto C; e) Não é possível ocorrer interferência construtiva nem destrutiva no ponto C. 29 – (UFRR-2002-F1) Em relação à diferença entre as ondas eletromagnéticas e as ondas sonoras, pode-se afirmar que estas últimas: a) não são refletidas; b) não são refratadas; c) não sofrem interferência; d) não são difratadas; e) não são polarizadas. 30 – (UFRR-2000-F2) Uma fonte luminosa emite luz de freqüência f. Se este feixe luminoso atravessar um meio de índice de refração (n > 1) pode-se afirmar que: a) a freqüência da luz e o comprimento de onda mudam de tal forma que o seu produto é igual à velocidade de propagação da luz no vácuo; b) apenas a freqüência da luz muda, ficando a velocidade de propagação e o comprimento de onda inalterados; c) muda apenas a velocidade de propagação, permanecendo inalterados a freqüência da luz e o comprimento da onda; d) a freqüência da luz permanece inalterada, mas o comprimento da onda e a velocidade de propagação mudam; e) a freqüência e o comprimento da onda da luz permanecem inalterados porque a velocidade de propagação da luz independe do meio. 31 – (UFRR-2000-F2) Um pulso triangular propaga-se para a direita em uma corda com velocidade v, como ilustra a figura. A corda está emendada no ponto P com uma outra mais densa. Assinale o diagrama que caracteriza melhor o comportamento da onda refletida e transmitida: a) b) c) d) e) 32 – (UFRR-2000-F1) Uma corda de violão de comprimento L e densidade acha-se presa em dois extremos, submetida a uma tensão T. A velocidade de propagação da onda na corda é dada por T . Mantida a densidade constante e variando-se a tensão aplicada na corda, pode-se afirmar sobre a onda emitida pela corda que: a) quanto maior a tensão na corda, maior o comprimento de onda; b) quanto maior a tensão na corda, maior a sua densidade; c) quanto maior a tensão na corda, menor a velocidade de propagação da onda; d) quanto menor a tensão, maior a freqüência da onda ouvida; e) quanto maior a tensão, menor o comprimento de onda do som ouvido.
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