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GE Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Ondas ENEM grupoexatas.wordpress.com (c) Diminui na faixa das frequências graves. T II III IV V (d) Aumenta na faixa das frequências médias al- tas. (e) Aumenta na faixa das frequências médias bai- xas. 22. (2016) O morcego emite pulsos de curta duração De acordo com a figura, que posições correspondem de ondas ultrassônicas, os quais voltam na forma a dois pontos consecutivos da manteiga derretida? de ecos após atingirem objetos no ambiente, tra- zendo informações a respeito das suas dimensões, (a) I e III suas localizações e dos seus possíveis movimentos. (b) IeV Isso se dá em razão da sensibilidade do morcego (c) II e III em detectar tempo gasto para os ecos voltarem, (d) II e IV bem como das pequenas variações nas frequências e nas intensidades dos pulsos ultrassônicos. Essas características lhe permitem caçar pequenas presas 24. (2017) A figura mostra como é a emissão de mesmo quando estão em movimento em relação a radiação eletromagnética para cinco tipos de si. Considere uma situação unidimensional em que lâmpada: haleto metálico, tungstênio, mercúrio, uma mariposa se afasta, em movimento retilíneo e xênon e LED (diodo emissor de luz). As áreas mar- uniforme, de um morcego em repouso. cadas em cinza são proporcionais à intensidade da energia liberada pela lâmpada. As linhas pontilha- A distância e velocidade da mariposa, na situação das mostram a sensibilidade do olho humano aos descrita, seriam detectadas pelo sistema de um diferentes comprimentos de onda. UV e IV são as morcego por quais alterações nas características regiões do ultravioleta e do infravermelho, respec- dos pulsos ultrassônicos? tivamente. Um arquiteto deseja iluminar uma sala usando uma (a) Intensidade diminuída, tempo de retorno au- lâmpada que produza boa iluminação, mas que não mentado e a frequência percebida diminuída. aqueça ambiente. (b) Intensidade aumentada, tempo de retorno diminuído e a frequência percebida diminuída. (c) Intensidade diminuída, tempo de retorno di- Haleto metálico minuído e a frequência percebida aumentada. (d) Intensidade diminuída, tempo de retorno au- Tungstênio mentado e a frequência percebida aumentada. (e) Intensidade aumentada, tempo de retorno aumentado e a frequência percebida aumen- Mercúrio tada. 23. (2016) Um experimento para comprovar a natu- Xênon reza ondulatória da radiação de micro-ondas foi re- alizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em se- LED retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, forno 200 300 400 500 600 700 800 900 foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a tra- UV Visivel IV vessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda Comprimento de onda (nm) a travessa. Parte da onda estacionária gerada no Disponível Acesso 8 maio 2017 interior do forno é ilustrada na figura. Professor: Leonardo Carvalho 47 contato: spexatas@gmail.comE Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Ondas - ENEM grupoexatas.wordpress.com Qual tipo de lâmpada melhor atende ao desejo do arquiteto? 50.0 (a) Haleto metálico. 37,5 Melanina (b) Tungstênio. (c) Mercúrio. (d) Xênon. 25.0 Oxi-hemoglobina (e) LED. 12.5 Água 25. (2017) Em uma linha de transmissão de in- 0 formações por fibra óptica, quando um sinal dimi- 400 500 600 700 800 900 1000 nui sua intensidade para valores inferiores a 10 dB, Comprimento de onda (nm) este precisa ser retransmitido. No entanto, inten- Epilação com luz intensa sidades superiores a 100 dB não podem ser trans- Revista Brasileira de Disponível em: Acesso em: 4 2015 mitidas adequadamente. A figura apresenta como se dá a perda de sinal (perda óptica) para diferen- tes comprimentos de onda para certo tipo de fibra óptica. Qual é o comprimento de onda, em nm, ideal para a epilação a laser? 6 5 (a) 400 4 3 (b) 700 2 1 (c) 100 0.8 1.0 1,2 1.3 1.4 1,5 1,8 (d) 900 Comprimento de onda (um) Atenuação e limitações das fibras Disponível em Acesso em: 25 maio 2017 (e) 500 Qual é a máxima distância, em km, que um sinal pode ser enviado nessa fibra sem ser necessária uma 27. (2017) O trombone de Quincke é um dispositivo ex- retransmissão? perimental utilizado para demonstrar o fenômeno (a) 6 da interferência de ondas sonoras. Uma fonte emite ondas sonoras de determinada frequência na en- (b) 18 trada do dispositivo. Essas ondas se dividem pe- (c) 60 los dois caminhos (ADC e AEC) e se encontram (d) 90 no ponto C, a saída do dispositivo, onde se posi- (e) 100 ciona um detector. O trajeto ADC pode ser au- mentado pelo deslocamento dessa parte do dispo- 26. (2017) A epilação a laser (popularmente conhe- sitivo. Com o trajeto ADC igual ao AEC, capta- cida como depilação a laser) consiste na aplicação se um som muito intenso na saída. Entretanto, de uma fonte de luz para aquecer e causar uma aumentando-se gradativamente o trajeto ADC, até lesão localizada e controlada nos folículos capila- que ele fique como mostrado na figura, a intensi- res. Para evitar que outros tecidos sejam danifica- dade do som na saída fica praticamente nula. Desta dos, selecionam-se comprimentos de onda que são forma, conhecida a velocidade do som no interior absorvidos pela melanina presente nos pelos, mas do tubo (320m/s), é possível determinar o valor da que não afetam a oxi-hemoglobina do sangue e a frequência do som produzido pela fonte. água dos tecidos da região em que o tratamento será aplicado. A figura mostra como é a absorção de diferentes comprimentos de onda pela melanina, oxi-hemoglobina e água. Professor: Leonardo Carvalho 48 contato: spexatas@gmail.comGE Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Ondas ENEM grupoexatas.wordpress.com 40 cm 30 cm O valor da frequência, em hertz, do som produzido pela fonte sonora é Fonte sonora Entrada do som (a) 3 200. A D E (b) C (c) 800. Saida do som (d) 640. Detector (e) 400. Professor: Leonardo Carvalho 49 contato: spexatas@gmail.comGE Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Ondas - ENEM grupoexatas.wordpress.com 8.1 Gabarito - Ondas 1. E 6. E 11. A 16. A 21. C 26. B 2. E 7. C 12. C 17. B 22. A 27. C 3. A 8. A 13. E 18. D 23. A 4. D 9. B 14. C 19. C 24. E 5. E 10. B 15. E 20. D 25. D Professor: Leonardo Carvalho 50 contato: spexatas@gmail.comGE Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Óptica ENEM grupoexatas.wordpress.com 9 Óptica 1. (2009) Sabe-se que olho humano não consegue diferenciar componentes de cores e vê apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferen- tes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visível, que têm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, incidem na córnea, pas- sam pelo cristalino e são projetados na retina. Na retina, encontram-se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primárias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos são en- viados ao cérebro por meio do nervo óptico, para que se dê a percepção da imagem. Um indivíduo que, por alguma deficiência, não con- segue captar as informações transmitidas pelos nes, perceberá um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como (a) um objeto indefinido, pois as células que cap- tam a luz estão inativas. (b) um objeto rosa, pois haverá mistura da luz vermelha com branco do objeto. (c) um objeto verde, pois olho não consegue di- ferenciar componentes de cores. (d) um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porém não diferenciam cor. (e) um objeto vermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando-a em ver- melho. 2. (2010) Um grupo de cientistas liderado por pesqui- sadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu pri- meiro metamaterial que apresenta valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível. Denomina-se metamaterial um material óptico ar- tificial, tridimensional, formado por pequenas es- truturas menores do que comprimento de onda da luz, que lhe dá propriedades e comportamen- 3. (2012) Alguns povos indígenas ainda preservam tos que não são encontrados em materiais naturais. suas tradições realizando a pesca com lanças, de- Esse material tem sido chamado de "canhoto". monstrando uma notável habilidade. Para figar um peixe em um lago com águas tranquilas índio deve Disponível em: mirar abaixo da posição em que enxerga peixe. Acesso em: 28 abr. 2010 (adaptado). Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz Considerando comportamento atípico desse meta-material, qual é a figura que representa a re- (a) refletidos pelo peixe não descrevem uma tra- fração da luz ao passar do ar para esse meio? jetória retilínea no interior da água. Professor: Leonardo Carvalho 51 contato: spexatas@gmail.comGrupo Exatas www.grupoexatas.com.br www.grupoexatas.com.br Óptica ENEM grupoexatas.wordpress.com (b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua tra- (e) Aproximou-se da normal à superfície de se- jetória quando passam do ar para a água. paração. (c) espalhados pelo peixe são refletidos pela su- 6. (2014) As lentes fotocromáticas escurecem quando perfície da água. expostas à luz solar por causa de reações químicas (d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados reversíveis entre uma espécie incolor e outra colo- pela superfície da água. rida. Diversas reações podem ser utilizadas, e a (e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória escolha do melhor reagente para esse fim se baseia quando passam da água para ar. em três principais aspectos: (i) quanto escurece a (ii) tempo de escurecimento quando ex- 4. (2014) É comum aos tirar fotos coloridas posta à luz solar; e (iii) tempo de esmaecimento em ambientes iluminados por lâmpadas fluorescen- em ambiente sem forte luz solar. A transmitância tes, que contêm uma forte composição de luz verde. indica a razão entre a quantidade de luz que atra- A consequência desse fato na fotografia é que todos vessa meio e a quantidade de luz que incide sobre os objetos claros, principalmente os brancos, apare- ele. cerão esverdeados. Para equilibrar as cores, deve- Durante um teste de controle para desenvol- se usar um filtro adequado para diminuir a intensi- vimento de novas lentes fotocromáticas, foram dade da luz verde que chega aos sensores da câmera analisadas cinco amostras, que utilizam reagentes fotográfica. Na escolha desse filtro, utiliza-se químicos diferentes. No quadro, são apresentados nhecimento da composição das cores-luz primárias: os resultados. vermelho, verde e azul; e das cores-luz secundárias: amarelo : vermelho + verde, ciano verde + azul e magenta vermelho + azul. Tempo de Tempo de média da lente Amostra escurecimento esmaecimento (segundo) (segundo) quando exposta à luz solar (%) Disponível em: Acesso 1 20 50 80 em: 20 maio 2014 (adaptado). 2 40 30 90 3 20 30 50 4 50 50 50 Na situação descrita, qual deve ser filtro utilizado 5 40 20 95 para que a fotografia apresente as cores naturais dos objetos? Considerando os três aspectos, qual é a melhor (a) Ciano. (d) Magenta. amostra de lente fotocromática para se utilizar em (b) Verde. óculos? (c) Amarelo. (e) Vermelho. (a) 1 (b) 2 5. (2014) Uma proposta de dispositivo capaz de in- dicar a qualidade da gasolina vendida em postos (c) 3 e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utili- (d) 4 zar conceito de refração luminosa. Nesse sentido, (e) 5 a gasolina não adulterada, na temperatura ambi- ente, apresenta razão entre os senos dos raios inci- 7. (2015) Certos tipos de superfícies na natureza po- dente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo dem refletir luz de forma a gerar um efeito de incidir feixe de luz proveniente do ar com um arco-íris. Essa característica é conhecida como iri- ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação descência e ocorre por causa do fenômeno da inter- no ângulo do feixe refratado indicará adulteração ferência de película fina. A figura ilustra esquema no combustível. de uma figura camada iridescente de óleo sobre uma Em uma fiscalização rotineira, teste apresentou poça d'água. Parte do feixe de luz branca incidente valor de 1,9. Qual foi comportamento do raio 1 reflete na interface ar/óleo e sofre inversão de fase refratado? 2 que equivale a uma mudança de meio compri- mento de onda. A parte refratada do feixe 3 incide (a) Mudou de sentido. na interface óleo/água e sofre reflexão sem inversão (b) Sofreu reflexão total. de fase 4 O observador indicado enxergará aquela região do filme com coloração equivalente à do com- (c) Atingiu valor do ângulo limite. primento de onda que sofre interferência completa- (d) Direcionou-se para a superfície de separação. mente construtiva entre os raios 2 e 5 mas essa Professor: Leonardo Carvalho 52 contato: spexatas@gmail.com