Questoes fisica 228-230

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<p>230 RESOLUÇÃO</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>Mas</p><p>n</p><p>n</p><p>v</p><p>v</p><p>1</p><p>2</p><p>2</p><p>1</p><p>� . Logo:</p><p>v2 � v1 �</p><p>0,50</p><p>0,87</p><p>v2 �</p><p>174</p><p>87</p><p>� 50 � 100 cm/s</p><p>564 Alternativa b.</p><p>var � �ar � f → var � 5 � 10�8 � 6 � 1015 → var � 3 � 108 m/s</p><p>n</p><p>n</p><p>v</p><p>v v</p><p>vidro</p><p>ar</p><p>ar</p><p>vidro vidro</p><p>� �</p><p>�</p><p>→ 1,5 3 108</p><p>→ vvidro � 2 � 108 m/s</p><p>e �vidro �</p><p>v</p><p>f</p><p>vidro �</p><p>�</p><p>�</p><p>2 10</p><p>6 10</p><p>8</p><p>15</p><p>� 3,3 � 10�8 m</p><p>565 Alternativa d. A luz é uma onda eletromagnética,</p><p>logo é transversal. A fenda deve ter o valor da ordem</p><p>do comprimento de onda da luz.</p><p>566 Alternativa b.</p><p>04 – Verdadeira, pois há superposição de um vale a</p><p>uma crista. Nesse ponto A � A1 � A2 � 1 � 1 � 0.</p><p>08 – Verdadeira, pois há superposição de dois vales e</p><p>A � A1 � A2 � 1 � 1 � 2 cm.</p><p>16 – Falsa, pois:</p><p>�</p><p>2</p><p>� 5 cm → � � 10 cm.</p><p>32 – Verdadeira, pois, v � �f → v � 10 � 10 � 100 cm/s.</p><p>.</p><p>571 Alternativa e. Os “anéis de Newton” correspon-</p><p>dem a processos de interferência dos raios de luz, ao</p><p>refratarem-se e refletirem-se na interface entre o ar e o</p><p>vidro.</p><p>Os anéis claros correspondem às interferências cons-</p><p>trutivas, e os escuros, às interferências destrutivas.</p><p>A reflexão do raio luminoso da camada de ar (menos</p><p>refringente) para a placa de vidro (mais refringente) se</p><p>dá com mudança de fase de 180°.</p><p>Assim, a condição para que a interferência seja</p><p>destrutiva é:</p><p>2d � (2m) �</p><p>�</p><p>2</p><p>(m � 0, 1, 2, 3, 4, ...).</p><p>par</p><p>O quarto anel corresponde à quinta ocorrência de in-</p><p>terferência destrutiva (m � 4).</p><p>Logo: 2d � (2 � 4) �</p><p>�</p><p>2</p><p>� d � 2 � �</p><p>572 Alternativa d.</p><p>573 Alternativa a.</p><p>�x � vt</p><p>�x � 340 � 6</p><p>�x � 2 040 m</p><p>574 Alternativa b.</p><p>v � �f → 340 � � � 500</p><p>� � 0,68 m</p><p>575 Alternativa d.</p><p>v � �1f1 → 3,4 � 102 � 1,7 � 101f1 → f1 � 20 Hz</p><p>v � �2f2 → 3,4 � 102 � 1,7 � 10�2f2 → f2 � 20 000 Hz</p><p>576 Alternativa c. Os ultra-sons são sons de freqüên-</p><p>cia maior que 20 000 Hz e não são audíveis para seres</p><p>humanos.</p><p>577 Alternativa a.</p><p>som grave – freqüência menor</p><p>som agudo – freqüência maior</p><p>A única alternativa que é coerente com os dados da</p><p>tabela é que o homem pode escutar sons mais graves</p><p>que o gato, pois 20 Hz</p><p>30 Hz.</p><p>2</p><p>1</p><p>567 Alternativa a.</p><p>�</p><p>2</p><p>� 47 → � � 94 cm</p><p>ou � � 0,94 m</p><p>v � �f → v � 0,94 � 50</p><p>v � 47 m/s</p><p>568 Alternativa a.</p><p>corda 1: �1 � 1,8 m</p><p>corda 2: 2,5�2 � 1,8 m</p><p>�2 � 0,75 m</p><p>Logo:</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�2</p><p>1</p><p>2</p><p>1</p><p>0 40,72</p><p>1,8</p><p>→ ,</p><p>569 Alternativa e. Como a luz é uma onda, sofre o fe-</p><p>nômeno da interferência.</p><p>570 02 � 04 � 08 � 32 � 46</p><p>01 – É falsa, pois as ondas são bidimensionais.</p><p>02 – Verdadeira, pois há superposição de cristas e</p><p>A � A1 � A2 � 1 � 1 � 2 cm.</p><p>⎧ ⎨ ⎩</p><p>RESOLUÇÃO 231</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>578 Alternativa b. O som da explosão não é detecta-</p><p>do na Terra, pois precisa de um meio material para se</p><p>propagar. (O som é onda mecânica.)</p><p>579 Alternativa b. Se os sons têm mesma altura, sua</p><p>freqüência é a mesma. Ambos estão no ar, portanto se</p><p>propagam com a mesma velocidade.</p><p>A intensidade sonora está relacionada apenas com a</p><p>amplitude da onda. Quanto maior a amplitude, mais</p><p>intenso é o som.</p><p>580 Alternativa a. O comprimento de onda (�) das on-</p><p>das eletromagnéticas emitidas pela estação de rádio é</p><p>dado por:</p><p>v � � � f</p><p>3 � 108 � � � 100 � 106</p><p>� � 3 m</p><p>Dessa forma, a freqüência do som audível para</p><p>� � 3 m será:</p><p>vsom � � � f</p><p>330 � 3 � f</p><p>� f � 110 Hz</p><p>581 a) A altura, pois a voz rouca é mais grave que a</p><p>normal.</p><p>v é proporcional a f.</p><p>v é proporcional a</p><p>1</p><p>�</p><p>.</p><p>b) Se � aumenta, então f diminui.</p><p>Logo, a rouquidão provoca a diminuição da freqüência</p><p>da voz.</p><p>Observação: Supondo � constante.</p><p>582 Alternativa c. Após a passagem da onda sonora, o</p><p>meio tende a retornar ao seu estado inicial de equilí-</p><p>brio. Assim, (I) é verdadeira.</p><p>(II) é falsa, pois um som grave tem menor freqüência e,</p><p>portanto, maior período que um som agudo.</p><p>(III) é verdadeira, já que a intensidade se relaciona com</p><p>a amplitude da onda sonora, que por sua vez indica</p><p>quanta energia está sendo transportada por essa onda.</p><p>583 Alternativa e.</p><p>Dados:</p><p>I1 � 0,36 W/m2; r1 � r; P1 � P2 � P</p><p>r2 � 3r</p><p>I2 �</p><p>P</p><p>r</p><p>P</p><p>r</p><p>I P</p><p>r4 4 3</p><p>1</p><p>9 42</p><p>2 2 2 2</p><p>�</p><p>� �</p><p>( ) ( )</p><p>→</p><p>I2 �</p><p>1</p><p>9</p><p>� I1 �</p><p>1</p><p>9</p><p>� 0,36</p><p>I2 � 0,04 W/m2</p><p>584 Alternativa b. (I) e (III) são falsas, pois a intensida-</p><p>de está relacionada apenas com a amplitude da onda</p><p>sonora.</p><p>Como a amplitude indica a energia transportada pela</p><p>onda, (II) é verdadeira.</p><p>585 Alternativa a. É o timbre que permite distinguir os</p><p>sons de mesma altura e de mesma intensidade.</p><p>586 Alternativa d.</p><p>�1 � 2 m → f1 �</p><p>v</p><p>�</p><p>�</p><p>1</p><p>500</p><p>2</p><p>� 250 Hz</p><p>�2 � 1 m → f2 �</p><p>v</p><p>�2</p><p>� 500 Hz</p><p>�3 �</p><p>2</p><p>3</p><p>m → f2 �</p><p>v</p><p>�</p><p>�</p><p>3</p><p>500</p><p>2</p><p>� 3 � 750 Hz</p><p>�4 � 0,5 m → f4 �</p><p>500</p><p>0,5</p><p>� 1 000 Hz</p><p>587 Alternativa d.</p><p>v �</p><p>T v</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>→ 10</p><p>10 5</p><p>v � 1 000 m/s</p><p>�</p><p>2</p><p>� 0,5 → � � 1 m</p><p>v � �f → 1 000 � 1 � f</p><p>f � 1 000 Hz</p><p>588 Alternativa a.</p><p>v � 330 m/s</p><p>Do gráfico, tira-se que � � 30 cm ou 0,3 m.</p><p>f �</p><p>v</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>� �</p><p>3,3 10</p><p>3 10</p><p>2</p><p>1</p><p>� 1,1 � 103 Hz ou 1,1 kHz</p><p>589 Alternativa e.</p><p>fn �</p><p>nv f</p><p>2</p><p>1 330</p><p>2 2 5 10</p><p>1 2�</p><p>→ �</p><p>�</p><p>� � �,</p><p>f1 � 6,6 � 103 Hz</p><p>590 Alternativa e.</p><p>f1 �</p><p>v</p><p>4�</p><p>→ 3,4 � 103 �</p><p>3 4 10</p><p>4</p><p>2, �</p><p>�</p><p>4� � 10�1 → � � 2,5 � 10�2 m</p><p>591 Alternativa a.</p><p>Da figura, temos:</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>4 2</p><p>� 1,20 → � � 1,6 m</p><p>v � �f → 340 � 1,6f</p><p>f � 212,5 Hz</p><p>f � 212 Hz</p><p>⎧</p><p>⎨</p><p>⎩</p><p>232 RESOLUÇÃO</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>592 Alternativa a.</p><p>f1 �</p><p>v</p><p>2L</p><p>(tubo aberto)</p><p>f2 �</p><p>v</p><p>4L</p><p>(tubo fechado)</p><p>f</p><p>f</p><p>v</p><p>v</p><p>1</p><p>2</p><p>2� � �</p><p>2L</p><p>4L</p><p>593 Alternativa d.</p><p>594 Alternativa c. A proveta equivale a um tubo sono-</p><p>ro fechado, cujo comprimento é � � 40 � 10 � 30 cm.</p><p>A onda representada na figura corresponde ao 3º- har-</p><p>mônico, e como a proveta está em ressonância com o</p><p>diapasão, concluímos que f3 � 855 Hz.</p><p>Mas f3 �</p><p>3</p><p>4</p><p>v</p><p>�</p><p>. Logo:</p><p>v �</p><p>f3 4</p><p>3</p><p>855 4</p><p>3</p><p>�</p><p>�</p><p>� �� 0,3 → v � 342 m/s</p><p>595 Alternativa a.</p><p>Tempo de ida:</p><p>s � v1t1 → 3 400 � 340t1</p><p>t1 � 10 s</p><p>Tempo de volta:</p><p>v2 � �f → v2 � 200 � 17</p><p>v2 � 3 400 m/s</p><p>s � v2t2 → 3 400 � 3 400t</p><p>t2 � 1 s</p><p>Logo: t1 � 10 � 1 � 11 s</p><p>596 Alternativa d.</p><p>No modelo proposto:</p><p>� � 4 � 2,5 � � � 10 cm ou � � 0,1 m</p><p>Sendo v � 340 m/s e v � � � f:</p><p>340 � 0,1 � f → f � 3 400 Hz</p><p>597 Alternativa c. A pessoa dentro da água não ouve</p><p>o som de alerta dos seus companheiros porque o som</p><p>é quase que totalmente refletido na superfície da água.</p><p>598 Alternativa d. Como v � �f, v � 220 � 1,5 �</p><p>� 330 m/s.</p><p>Considerando-se �s a profundidade do poço, o inter-</p><p>valo de tempo �t que o som leva para percorrê-la é</p><p>�t �</p><p>8</p><p>2</p><p>� 4 s.</p><p>� �s � v � �t → ���s � 330 � 4 � 1 320 m.</p><p>599 Alternativa c.</p><p>v � 1 500 m/s; t � 1 s</p><p>2x � v � t → 2x � 1 500 → x � 750 m</p><p>600 Alternativa a. Como na posição x o tempo de re-</p><p>torno do pulso aumenta, trata-se de um trecho mais</p><p>fundo que os demais: uma depressão submarina. Do</p><p>gráfico, temos t � 4 s. Assim:</p><p>2h � v � t → 2h � 1,4 � 4 → h � 2,8 km, em relação ao</p><p>nível do mar.</p><p>601 a) O sonar usa o princípio da reflexão para deter-</p><p>minar distâncias. Supondo as velocidades constantes</p><p>nos respectivos meios, podemos escrever:</p><p>• Aparelho emerso:</p><p>ttotal � t1 � t2 → 0,731 � t1 � t2</p><p>Sendo M � U, temos: s � vt → t �</p><p>S</p><p>v</p><p>.</p><p>Sendo a mesma distância e a mesma velocidade:</p><p>0,731 �</p><p>S</p><p>v</p><p>S</p><p>v</p><p>1</p><p>1</p><p>2</p><p>2</p><p>� → 0,731 �</p><p>S</p><p>v</p><p>S</p><p>v</p><p>�</p><p>0,731 � 2S</p><p>var</p><p>(1)</p><p>• Aparelho submerso</p><p>ttotal � t1 � t2 → 0,170 � t1 � t2</p><p>0,170 �</p><p>S</p><p>v</p><p>S</p><p>v</p><p>1</p><p>1</p><p>2</p><p>2</p><p>� → 0,170 �</p><p>�</p><p>2S</p><p>vágua</p><p>(2)</p><p>Substituindo 1 em 2 , temos:</p><p>0,731 � Var � 0,170 � Vágua →</p><p>V</p><p>v</p><p>água</p><p>ar</p><p>� 4,3</p><p>b) Ao passar do ar para a água, não há variação na</p><p>freqüência, logo: v � �f → f �</p><p>v</p><p>�</p><p>fágua � far →</p><p>v vágua</p><p>água</p><p>ar</p><p>ar</p><p>água</p><p>ar�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>→ � 4,3</p><p>602 Alternativa d. Ao mudar o meio de propagação do</p><p>som, mudam a velocidade de propagação e o compri-</p><p>mento de onda, permanecendo a mesma freqüência.</p><p>Logo, b e e são falsas.</p><p>Como vágua � var, então �água � �ar. Assim, a e c são</p><p>falsas.</p><p>t1</p><p>t2</p><p>t1</p><p>t2</p>