Prévia do material em texto
352 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s 10. (Unesp 2022) Quando uma onda se propaga por águas rasas, isto é, onde a profundidade é menor do que metade do comprimento da onda, sua velocidade de propaga- ção pode ser calculada com a expressão V = g.h em que g é a aceleração da gravidade local e h a profundidade das águas na região. Dessa forma, se uma onda passar de uma região com certa profun- didade para outra com profundidade diferente, ela sofrerá variação em sua velocidade de propagação, o que caracteriza o fenômeno de refração dessa onda. A figura mostra uma mesma onda propagando-se por uma região de profundidade h1 = 3,6 m com comprimento de onda m 1 = 12 m e, em seguida, propagando-se por uma região de profundidade h2 = 0,9 m com comprimento de onda m 2. Na situação apresentada, o comprimento de onda m 2 é a) 6 m. b) 2 m. c) 8 m. d) 1 m. e) 4 m. 11. (Enem) Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateral- mente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração. Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é de 45 km/h, e que cada período de osci- lação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm. Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado). Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de a) 0,3. b) 0,5. c) 1,0. d) 1,9. e) 3,7. 12. (Albert Einstein - Medicina) A placa de Petri é um recipiente cilíndrico, acha- tado, de vidro ou plástico, utilizado para cultura de micro-organismos e constituída por duas partes: uma base e uma tampa. Em laboratórios de micro- biologia e rotinas de bacteriologia, as placas de Petri são usadas para a identificação de micro-organis- mos. Num ensaio técnico, um laboratorista incide um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600 nm que, propagando-se inicial- mente no ar, incide sobre a base de uma placa de Petri, conforme esquematizado na figura abaixo. Determine o índice de refração (n) do material da placa de Petri em relação ao ar, o comprimento(m ) e a frequência (f) da onda incidente enquanto atra- vessa a base da placa. a) 0,76; 790nm; 5,0⋅1014 Hz b) 1,50; 400nm; 5,0⋅1014 Hz c) 1,50; 600nm; 3,3⋅1014 Hz d) 1,32; 400nm; 7,5⋅1014 Hz 13. (Fuvest) Ondas na superfície de líquidos têm velocidades que dependem da profundidade do líquido e da acelera- ção da gravidade, desde que se propaguem em águas rasas. O gráfico representa o módulo v da velocidade da onda em função da profundidade h da água. 353 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s Uma onda no mar, onde a profundidade da água é 4,0 m, tem comprimento de onda igual a 50 m. Na posição em que a profundidade da água é 1,0 m, essa onda tem comprimento de onda, em m, aproxi- madamente igual a a) 8. b) 12. c) 25. d) 35. e) 50. 14. (Unicamp) Considere que, de forma simplificada, a resolução máxima de um microscópio óptico é igual ao com- primento de onda da luz incidente no objeto a ser observado. Observando a célula representada na figura abaixo, e sabendo que o intervalo de frequ- ências do espectro de luz visível está compreendido entre 4,0.1014 Hz e 7,5.1014 Hz, a menor estrutura celular que se poderia observar nesse microscópio de luz seria (Se necessário, utilize c = 3.108 m/s.) a) o ribossomo. b) o retículo endoplasmático. c) a mitocôndria. d) o cloroplasto. 15. (Fuvest) Chumaços de algodão embebidos em uma solução de vermelho de cresol, de cor rosa, foram colocados em três recipientes de vidro, I, II e III, idênticos e transparentes. Em I e II, havia plantas e, em III, rãs. Os recipientes foram vedados e iluminados durante um mesmo intervalo de tempo com luz de mesma intensidade, sendo que I e III foram iluminados com luz de frequência igual a 7,0 . 1014 Hz, e II, com luz de frequência igual a 5,0 . 1014 Hz. O gráfico mostra a taxa de fotossíntese das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação ele- tromagnética. Considere que, para essas plantas, o ponto de compensação fótica corresponde a 20% do percentual de absorção. É correto afirmar que, após o período de iluminação, as cores dos chumaços de algodão embebidos em solução de cresol dos recipientes I, II e III ficaram, respectivamente, Note e adote: As plantas e as rãs permaneceram vivas durante o experimento. As cores da solução de cresol em ambientes com dióxido de carbono com concentração menor, igual e maior que a da atmosfera são, respectivamente, roxa, rosa e amarela. Velocidade da luz = 3 . 108 m/s 1 nm = 10(-9) m a) roxa, amarela e amarela. b) roxa, rosa e amarela. c) rosa, roxa e amarela. d) amarela, amarela e roxa. e) roxa, roxa e rosa. 16. (Ufpr 2019) 354 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s O gráfico apresenta o comportamento do índice de refração n de um dado material em função do com- primento de onda m da radiação que se propaga por ele, para uma certa faixa de comprimentos de onda. Com base nesse gráfico, determine a frequência f da radiação de comprimento de onda m = 500 nm. 17. (Unifesp 2023) Em um dia de mar agitado, um banhista flutua na água e é atingido por uma onda senoidal de amplitude constante. Essa onda propaga-se para a direita com velocidade constante, fazendo com que o banhista oscile em movimento harmônico sim- ples na direção vertical. As figuras 1 e 2 mostram o banhista e a configuração da água do mar nos instantes t = 0 e t = 3 s, respectivamente, antes de o banhista efetuar uma oscilação completa. a) Calcule a velocidade de propagação da onda, em m/s, e a frequência de oscilação do banhista, em Hz. b) Calcule o módulo da velocidade escalar média, em m/s, do banhista entre t = 0 e t = 3 s. Adotando π = 3, calcule o módulo da máxima velocidade ins- tantânea, em m/s, do banhista, em seu movimento oscilatório. 18. (Famerp 2022) A transparência de um material depende da fre- quência da luz que incide sobre ele. Na figura, à esquerda, está representada uma fonte que emite um feixe de luz de intensidade constante e frequên- cia variável. O feixe incide sobre uma placa de vidro e pode ser transmitido para o outro lado da placa chegando a um detector. O gráfico da intensidade luminosa, recebida pelo detector, em função da fre- quência da luz, está representado no lado direito da figura. Considere a velocidade da luz como sendo c = 3.108 m/s. a) Considerando a linha vertical tracejada no gráfico da intensidade luminosa, a partir de qual comprimento de onda da luz, em metros, a placa de vidro começa a ser opaca? A que região do espectro eletromagné- tico, representado abaixo, a luz com esse compri- mento de onda pertence? b) Para se ionizar um átomo de argônio no estado fundamental, ou seja, remover um elétron de sua última camada de energia, é necessária uma energia mínima de 2,5.10-18 J Utilizando a relação de Planck- -Einstein, Efóton = hf, onde h = 6,6.10 -34 m2.kg/s. e f é a frequência, se um elétron for removido do átomo de argônio ao absorver um fóton com frequência de 4.1015 Hz qual será sua energia cinética, ou seja, a energia restante, em joules, após a ionização? 19. (Fuvest 2019) Em uma cuba de ondas contendo água, uma haste vibra com frequência 5 Hz, paralelamente à super- fície da água e à lateral esquerda da cuba. A haste produz ondas planas que se propagam para a direita, como ilustra a figura. a) Determine, a partir da figura, o comprimento de