Prévia do material em texto
Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 243 Questão 06 Após cair na pegadinha da questão anterior, você agora nunca mais esquecerá que TODA ONDA: a) Arrasta o meio em que se propaga; b) Se propaga com velocidade V diretamente proporcional à sua frequência f de oscilação; c) Sofre desvio em sua direção de propagação, ao mudar de um meio de propagação para outro meio com propriedades físicas diferentes; d) Pode ser polarizada. e) Transporta energia sem arrastar matéria; Questão 07 – Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. Preencha as lacuna abaixo corretamente, usando as palavras freqüência, velocidade e comprimento de onda. Em outros casos, quando necessário, selecione uma das opções fornecidas entre parênteses. Os parâmetros _______(a)________ e ________(b)______ da onda são independentes entre si. Isso significa que quando a ___________(c)________ da onda, por exemplo, dobrar de valor, durante uma mudança de meio, nada ocorrerá ao seu (à sua)___________(d)_________ . Da mesma forma, se de repente a fonte das ondas sofrer uma alteração na sua freqüência, digamos, triplicando a mesma, a (o)__________(e)________ das novas ondas produzidas agora será três vezes maior que antes, entretanto nada ocorrerá a sua (ao seu)____________(f)__________, visto que ___________(g)_______ e___________(h)_________ da onda são independentes entre si, constituindo um grave erro afirmar que uma seja diretamente proporcional à outra. O parâmetro ___________(i)_________ é que depende tanto do (da)____________(J)___________ como do (da) __________(L)_______ da onda. Se qualquer um destes dois últimos mudar, afetará o (a)__________(m)________ da onda. Numa Refração, por exemplo em que a onda muda de meio e, portanto, sofre mudança do seu (da sua) _______(n)______ , seu (sua) __________(o)_________ permanece constante e, nesse caso, podemos afirmar que o comprimento de onda é (p)(diretamente / inversamente)...proporcional ao seu (á sua) ______________(q)_________. Já no caso, por exemplo, em que uma orquestra toca instrumentos musicais com diferentes notas musicais (diferentes freqüências) ao ar livre, todas as ondas sonoras compartilharão do(a) mesmo(a) _________(r)_________ . Nesse caso, podemos afirmar que o comprimento de onda será (s)( diretamente../..inversamente..) proporcional á sua ___________(t)_________. Apesar de termos falado que a velocidade de uma onda independe da sua frequência, fato esse que, em geral, ocorre para todas as ondas mecânicas, som, etc..... há uma exceção a essa regra: quando ondas eletromagnéticas (luz por exemplo) viaja em meios materiais, conforme aprendemos em nossas aulas de Óptica, quanto maior for a frequência da luz, menor a velocidade de propagação dela nos meios materiais. Assim, como a freqüência do violeta é maior que a do vermelha, a luz violeta se propaga mais lentamente que a luz vermelha dentro do vidro e qualquer meio material, ou seja, em todos os meios EXCETO no vácuo. No vácuo, a velocidade das ondas eletromagnéticas independe da frequência: todas as ondas eletromagnéticas viajam com a mesma velocidade c = 3 x 108 m/s no vácuo, diferindo entre si apenas pela frequência e pelo comprimento de onda . Questão 08 – Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. De acordo com seus conhecimentos teóricos sobre as Ondas, leia atentamente o texto abaixo e selecione a opção fornecida entre parênteses que completa corretamente cada sentença. a) A figura abaixo mostra uma onda sofrendo uma seqüência de duas refrações ar-vidro e vidro-ar. Por uma questão de conveniência, as ondas refletidas não foram representadas. VAR VVidro VAR Observando-se o comportamento da onda na figura acima, percebemos que trata-se de (som / luz), visto que a sua velocidade de propagação (aumenta / diminui / permanece constante) ao passar do ar para o vidro, ao passo que seu comprimento de onda (aumenta / diminui / permanece constante). A frequência da onda, nesse caso, certamente (aumenta / diminui / permanece constante). VAR VVidro VAR b) Entretanto, observando-se o comportamento dessa outra onda mostrada na figura acima, percebemos que trata-se de (som / luz), visto que a sua velocidade de propagação (aumenta / diminui / permanece constante) ao passar do ar para o vidro, ao passo que seu comprimento de onda (aumenta / diminui / permanece constante). A frequência da onda, nesse caso, certamente (aumenta / diminui / permanece constante). c) A luz e o som têm comportamentos opostos, no que se refere ao fenômeno ondulatório demonstrado acima. Entretanto, esse fato não é de se estranhar, haja vista que o som é uma onda (mecânica / eletromagnética) (transversal / longitudinal ), ao passo que a luz é uma onda (mecânica / eletromagnética) (transversal / longitudinal ). Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 244 Questão 09 – Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. Uma criança estava brincando com uma flauta no quintal de sua casa quando decidiu dar um jeito de fazer a onda sonora se propagar com velocidade maior que antes. Para atingir seu objetivo, quais das sugestões abaixo são fisicamente corretas (Assinale a somas das corretas) ? (01) soprar a flauta com mais força; (02) tocar uma nota de freqüência maior; (04) tocar uma nota de freqüência menor; (08) sair andando de bicicleta em disparada, enquanto vai tocando a flauta; (16) fazer o som passar do ar para o interior da água da piscina. Questão 10– Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. Ao soprar a flauta com mais força, o som agora será ouvido mais longe. Qual (quais) característica(s) da onda sonora será(ao) alterada(s) ? a) velocidade b) freqüência e amplitude c) amplitude d) fase e) amplitude e velocidade Questão 11– Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. A figura mostra uma corda presa por uma extremidade a um vibrador (fonte de onda transversal) e pela outra extremidade a uma caixa pesada. O pino do vibrador oscila verticalmente e produz, na corda, uma onda transversal que se propaga horizontalmente. Visando a aumentar a freqüência da onda que se propaga na corda, um aluno do prof. Renato Brito testou algumas possíveis alterações no sistema. Qual dessas alterações terá sucesso ? M a) Aumentar a tração na corda b) Diminuir a tração na corda c) Afastar o vibrador um pouco mais para a esquerda, a fim de manter a corda um pouco mais esticada durante a propagação da onda; d) Dar um jeito de aumentar a velocidade de propagação da onda na corda; e) Aumentar a freqüência de vibração do vibrador. Questão 12 – Conceitos Teóricos Básicos sobre Ondas. O papel principal de toda onda é transportar ENERGIA. Entretanto, quando uma onda se propaga num meio dispersivo, a energia da onda vai gradativamente sendo absorvida pelo meio, durante a propagação da mesma, até que a onda finda por desaparecer (quando toda sua energia é absorvida). Esse efeito ocorre, por exemplo, quando a luz do sol incide sobre a água do mar (ao meio dia) e vai gradativamente sendo absorvida à medida que vai se propagando para as profundezas. A partir de certa profundidade, o oceano apresenta-se completamente escuro, apesar de estar de dia. Qual característica da onda vai gradativamente sendo alterada durante esse processo de absorção de energia ? a) velocidade b) freqüência c) comprimento de onda d) amplitude e) fase Questão 13 (CESGRANRIO-RJ) Um feixe de luz cujo comprimento de onda é 6,0 . 10–7 m e cuja freqüência é 5,0 . 1014 Hz passa do vácuo para um bloco de vidro, cujo índice de refração é 1,50. Quais são os valores, no vidro, da velocidade, da freqüência e do comprimento de onda da luz do feixe? Velocidade Freqüência Comprimento de onda a) b) c)d) e) 3,0 . 108 m/s 2,0 . 108 m/s 2,0 . 108 m/s 3,0 . 108 m/s 2,0 . 108 m/s 7,5 . 1014 Hz 5,0 . 1014 Hz 5,0 . 1014 Hz 5,0 . 1014 Hz 7,5 . 1014 Hz 4,0 . 10–7 m 4,0 . 10–7 m 6,0 . 10–7 m 4,0 . 10–7 m 6,0 . 10–7 m Questão 14 (CESCEA-SP) Um feixe de luz amarela monocromática penetra em uma piscina onde se encontra um mergulhador sob a água. Escolha a alternativa correta: a) O mergulhador verá luz amarela, pois, apesar do comprimento de onda da luz na água não ser o mesmo que no ar, a freqüência da radiação varia. b) O mergulhador verá luz amarela, pois o comprimento de onda diminui, mas a freqüência permanece inalterada. c) O mergulhador verá luz azul, pois o comprimento de onda e a freqüência diminuem. d) O mergulhador verá luz vermelha, pois o comprimento de onda a e a freqüência aumentam, e) O mergulhador verá luz amarela, porque o comprimento de onda e a freqüência não se alteram ao mudar de meio de propagação. Questão 15 (UFC 2003) Um feixe de luz, de comprimento de onda 0 e freqüência f0, que se propaga no vácuo com velocidade c, penetra em uma região de largura S e, à medida que avança, seu comprimento de onda varia como mostrado na figura 1. Assinale a opção que melhor representa os comportamentos da freqüência f e da velocidade v do feixe de luz ao longo do percurso S. S o Figura 1 a) S V f c f o frequência v elocidade Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 245 b) S V f c f o frequência velocidade c) S V f c f o frequência velocidade d) S V f c f o frequência v elocidade e) S V f c f o frequência velocidade Questão 16 (UFOP-MG) Uma fonte emite uma onda sonora de freqüência 500Hz, próximo à superfície de um lago. A onda sofre refração, penetrando na água. A velocidade do som no ar é de 340 m/s e, na água, é de 1 500 m/s. Os comprimentos de onda da onda sonora no ar e na água valem, respectivamente: a) 0,68 m e 3,5 m d) 6,8 m e 3,0 m b) 3,0 m e 0,8 m e) 1,2 m e 3,0 m c) 0,68 m e 3,0 m Questão 17 (UFV-MG) Duas cordas, de densidades lineares diferentes, são unidas conforme indica a figura. A I B II C As extremidades A e C estão fixas e a corda I é mais densa que a corda II. Admitindo-se que as cordas não absorvam energia, em relação à onda que se propaga no sentido indicado, pode-se afirmar que: a) o comprimento de onda é o mesmo nas duas cordas. b) a velocidade de propagação da onda é a mesma nas duas cordas. c) a velocidade de propagação da onda é maior na corda I. d) a freqüência da onda é maior na corda II. e) a freqüência da onda é a mesma nas duas cordas. Questão 18 (UFMG) A figura é uma representação esquemática de propagação de ondas, na superfície da água de um tanque, de profundidade uniforme, no sentido indicado pelas setas. AB é um obstáculo contendo uma fenda. Quanto à velocidade de propagação v das ondas e sua freqüência f é correto afirmar que: a) na região I, v e f são maiores do que na região II. b) na região I, v e f são menores do que na região II. c) na região II, f é maior e v é menor do que na região I. d) na região II, f é o mesmo e v é maior do que na região I. e) nas regiões I e II, v e f têm os mesmos valores. Questão 19 Entre as sentenças a seguir, verifique quais são as verdadeiras. a) Todas as ondas mecânicas são transversais. b) Ondas mecânicas podem ser longitudinais. c) Ondas mecânicas transversais podem se propagar nos gases. d) Quando uma onda mecânica harmônica se propaga em um meio, cada partícula do meio vibra em MHS. e) Quando uma onda mecânica periódica se propaga em um meio, as partículas do meio vibram com a mesma freqüência da fonte. f) Uma onda transversal, propagando-se em uma corda esticada, é uma onda tridimensional. Questão 20 (Fund. Carlos Chagas-SP) Em qual dos fenômenos abaixo as ondas são longitudinais? a) luz de laser b) raios X c) raios gama d) vibração de corda de piano e) som do piano se propagando pela sala de música Questão 21 (UFC 2008) Usando seus conhecimentos sobre ondas longitudinais e transversais, assinale a alternativa correta. a) Ondas longitudinais são aquelas para as quais as vibrações ocorrem numa direção que é ortogonal à direção de propagação da onda. b) Ondas transversais são aquelas para as quais as oscilações coincidem com a direção da propagação. c) Ondas luminosas e ondas de rádio são exemplos de ondas longitudinais. d) Apenas ondas transversais podem ser polarizadas. e) Apenas ondas longitudinais se propagam no vácuo. Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 246 Questão 22 Dentre as afirmações a seguir, verifique quais são corretas. a) Todas as ondas eletromagnéticas são transversais. b) As ondas de ultra-som são ondas eletromagnéticas. c) As ondas utilizadas no radar são ondas eletromagnéticas. d) O raio laser não é onda eletromagnética. e) Quando se propagada no vácuo, uma onda de raios X tem comprimento de onda maior que uma onda de infravermelho. f) Quando uma luz verde e uma luz vermelha se propagam na água, a velocidade da luz verde é maior que a da luz vermelha. Questão 23 (FM ABC-SP) Dentre as afirmações a seguir verifique qual é correta. a) Uma onda transmite energia e conseqüentemente transporta matéria. b) Todas as ondas sonoras têm igual comprimento de onda. c) Onda de rádio (RADAR), onda de televisão, onda sonora (SONAR), laser, microondas etc., são exemplos de ondas eletromagnéticas. d) Ondas eletromagnéticas, produzidas por cargas elétricas oscilantes, não necessitam de um meio material para se propagarem. e) O espectro visível apresenta o mesmo comprimento de onda, em qualquer meio de propagação. Dicas sobre Raios Raios Feixe de partículas formadas por dois prótons e dois nêutrons. Raios Feixe de elétrons. Raios Ondas eletromagnéticas. Raios X Ondas eletromagnéticas. Raios catódicos Feixe de elétrons. Raios canais Feixe de íons positivos. Raios cósmicos Feixe de partículas que vêm do espaço. Dicas sobre Ondas e Partículas São partículas: raios , raios , fótons. São ondas eletromagnéticas: raios gama , luz, infra vermelho, ultra-violeta, ondas de rádio AM, FM, microondas, laser, raio x. Campos elétricos E e magnéticos B só desviam partículas eletrizadas, portanto desviam raios , raios , prótons, elétrons, pósitrons etc. Campos elétricos E e magnéticos B não desviam ondas eletromagnéticas, portanto, não desviam feixes de luz, raios gama , ondas de rádio, laser, microondas etc. Campo gravitacional desvia partículas com massa, ondas eletromagnéticas (luz) e fótons. Sonar é uma aparelho muito utilizado para navegação. Ele emite ondas sonoras (ultra-som, uma onda mecânica de freqüência acima da faixa do audível) Radar é um aparelho que permite detectar objetos a grandes distâncias, bem como medir a sua velocidade por efeito Doppler. Faz uso de ondas de rádio (ondas eletromagnéticas). Questão 24 (VUNESP-SP) Nas opções abaixo estão descritos tipos de partículas e radiações, cujas trajetórias podem ou não sofrer desvio num campo magnético. Em qual das opções os dois tipos não têm a trajetória defletida em presença de um campo magnético? a) elétrons, nêutrons d) raios , nêutrons b) prótons, partículas alfa e) raios , partículas alfa c) raios X, prótons Questão 25 (Fund. Carlos Chagas-SP) Um astronauta, viajando para a lua num foguete, olhando pela janelinha, certamente não encontra: a) raios cósmicos b) ondas de radar c) raios X d) ondas sonoras e) radiações ultravioleta Questão 26 Considereum feixe que contém uma mistura de raios Alfa (), raios Beta (), Raios gama (), Raios X, além de Fótons (partículas de energia eletromagnética eletricamente neutras). Quando esse feixe atravessa uma região do espaço contendo campos elétricos E ou campos magnéticos B, poderão sofrer desvio em sua trajetória apenas: a) os Raios Alfa b) os Raios Alfa e os Raios Beta c) os Raios Alfa e os Raios gama d) os Raios Alfa, os Raios X e os Fótons e) os Raios gama e os fótons. Questão 27 UFRN Analisando, no laboratório, uma amostra de material radioativo encontrada em Cajúpiter, a grande cientista Dostoi constatou que tal amostra emite radiação de três tipos: raios gama, nêutrons e partículas beta. Considerando o possível efeito dos campos elétrico E, magnético B e gravitacional g sobre essas radiações, pode-se afirmar que: a) o raio gama e o nêutron sofrem ação apenas do campo gravitacional, ao passo que a partícula beta pode sofrer a ação apenas do campo magnético; b) o raio gama e o nêutron sofrem ação apenas do campo gravitacional, ao passo que a partícula beta pode sofrer a ação dos três campos; c) o raio gama e a partícula beta sofrem ação apenas dos campos elétrico e magnético, ao passo que o nêutron sofre ação apenas do campo gravitacional; d) o raio gama e a partícula beta sofrem ação apenas dos campos elétrico e magnético, ao passo que o nêutron sofre ação apenas do campo magnético; Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 247 Questão 28 (PUC-BA) Dois pulsos P1 e P2 propagam-se ao longo de uma mola, como se mostra na figura abaixo. Uma das extremidades da mola está fixada em uma parede. Qual das seguintes figuras melhor representa os dois pulsos depois que ambos se refletem na parede? (As setas indicam os sentidos de propagação dos pulsos.) a) b) c) d) e) Questão 29 (MACK-SP) Um pulso se propaga em uma corda composta, tensa, conforme a figura. O pulso vai da região da corda de maior para a de menor densidade linear. Após o pulso passar pela junção 0, o diagrama que mostra a correta configuração do pulso (ou dos pulsos) é: Questão 30 A figura abaixo representa um pulso que se propaga em uma corda tensa, cuja extremidade P é livre. Dentre as figuras a seguir, qual a que melhor representa o pulso, após a reflexão em P? a) b) c) d) Questão 31 - (UECE 2008.1 1ª fase) Na figura abaixo, C é um anteparo e S0, S1 e S2 são fendas nos obstáculos A e B. Assinale a alternativa que contém os fenômenos ópticos esquematizados na figura. a) Reflexão e difração b) Difração e interferência c) Polarização e interferência e) Reflexão e interferência Questão 32 – Mostre sua Esperteza ! Resolva sem fórmulas ! (UECE 2008.1 1ª fase) - Uma corda de violão tem 90 cm de comprimento. Os três maiores comprimentos de ondas estacionárias que se pode estabelecer nessa corda, em centímetros, são: a) 90, 60 e 30 b) 180, 90 e 60 c) 120, 90 e 60 d) 120, 60 e 30 Questão 33 Mostre sua Esperteza ! Resolva sem fórmulas ! Uma corda sonora emite o sexto harmônico de freqüência 1500 Hz. Sendo o comprimento da corda 80 cm, a velocidade de propagação da onda na corda é de: a) 300 m/s b) 340 m/s c) 400 m/s d) 450 m/s e) 500 m/s Questão 34 Mostre sua Esperteza ! Resolva sem fórmulas ! A figura abaixo mostra instantes sucessivos da vibração de uma corda de comprimento L = 12 m em modo estacionário. Sabendo que os ventres estão vibrando com amplitude A = 2 m, o prof. Renato Brito pede que você determine: