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1 = Δ m l f = 1 T T = 1 f V = d Δ t 𝑣 = 𝜆 𝑇 V = . f V = . f ATENÇÃO !!! 1) A frequência de uma onda não se altera quando essa passa de um meio para outro. 2) A velocidade de uma onda é constante num deter- minado meio. Ondas Periódicas (elementos) Um movimento periódico se repete sempre do mesmo modo, logo, quando se faz a extremidade de uma corda oscilar sempre da mesma maneira, repetindo continuamente o mesmo movimento, cria-se uma onda periódica. a) Comprimento de Onda ( ): distância entre duas cristas ou vales consecutivos. Distância percorrida durante um período ou uma oscilação, com velocidade constante. b) Período ( T ): tempo necessário para que um ponto da onda complete uma oscilação. c) Frequência ( f ): número de oscilações realizadas por um ponto qualquer da onda, na unidade de tempo. A unidade da frequência no S.I. é o HERTZ (Hz). d) Amplitude: relaciona-se com a energia transportada pela onda. e) Pulso: perturbação simples, um único abalo. O conjunto de pulsos é chamado trem de onda. f) Velocidade: Velocidade de Propagação A velocidade de propagação de uma onda não é a mesma grandeza que expressa a velocidade de uma partícula. A gran- de diferença entre esses conceitos reside no caráter vetorial da velocidade da partícula, que não existe na velocidade de propagação da onda. É possível decompor a velocidade de um projétil para determinar o alcance ou a altura máxima que ele atinge; é possível somar vetorialmente a velocidade de um barco com a velocidade da correnteza, mas nada disso é possível com movimentos ondulatórios. Não faz sentido achar componentes da velocidade de propagação de uma onda porque não existem. E, se duas ondas atravessam a mesma região do espaço, suas velocidades não se somam nem algébrica nem vetorialmente. Elas se cruzam sem sofrer nenhuma alteração. Densidade Linear A densidade linear de fios, cordas, barras, ou qualquer corpo sólido em que a dimensão predominante é o comprimento, é definida pela razão entre a massa do fio e o respectivo compri- mento. Assim, se um fio de comprimento l tem massa m, a sua densidade linear é definida pela razão: A unidade da densidade linear, no SI, é kg/m. Fios homo- gêneos têm densidade linear constante. Em geral, fios de mesmo material têm sua espessura relacionada à densidade linear - maior densidade, maior espessura. K = Quilo = 103 M = Mega = 106 G = Giga = 109 Ex: 3 MHz = 3x106 Hz 5 KHz = 5x103 Hz 𝑣 = 𝜆 𝑇 HABILIDADES EM13CNT201 EM13CNT305 2 Testes 05 - A figura abaixo mostra o gráfico da posição em função do tempo para um corpo em movimento. 01- As ondas longitudinais numa mola são da mesma natureza e vibram como as ondas a) luminosas b) sonoras c) de rádio d) numa corda e) num tambor 02 - A lâmina de uma campainha elétrica imprime a uma corda esticada 60 vibrações por segundo. A frequência deste movimento é a) 1/8 Hz b) 1/4 Hz c) 4 Hz d) 8 Hz e) 12 Hz t(s) Se a velocidade de propagação das ondas na corda for de 12 m/s, então a distância entre duas cristas sucessivas, em metros, será de: a) 0,6 b) 0,5 c) 0,4 d) 0,3 e) 0,2 03 - No ar, e em condições normais de temperatura e pres- são, uma fonte sonora emite um som cujo comprimento de onda é de 25 cm. Supondo a velocidade de propagação do som no ar igual a 340 m/s, a frequência do som emitido é de: a) 1,36 kHz. b) 1,60 kHz. c) 2,72 kHz. d) 3,20 kHz. e) 3,40 kHz. 04 - A velocidade de propagação das ondas eletromagnéti- cas no ar é de aproximadamente 3 x 108 m/s. Uma emissora de rádio que transmite sinais (ondas eletromagnéticas) com frequência de 9,7 x 106 Hz pode ser sintonizada em ondas curtas na faixa (comprimento de onda) de aproxi- madamente: a) 19 m. d) 49 m. b) 25 m. e) 60 m. c) 31 m. 06- Uma estação de rádio transmite em FM, na frequência de 100 Mhz. A velocidade das ondas de rádio é de 300.000 Km/s. O comprimento de onda que a estação está trans- mitindo é de: a) 3.000 m. b) 30 m. c) 3 m. d) 33.3 m e) 333 m. 07- A propagação de ondas envolve, necessariamente: a) transporte de energia b) transformação de energia c) produção de energia d) movimento de matéria e) transporte de matéria e energia. 08- Considere as afirmações abaixo: I- As ondas luminosas são constituídas pelas oscilações de um campo elétrico e de um campo magnético. II- As ondas sonoras precisam de um meio material para se propagar. III- As ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar. Quais delas são corretas? a) apenas I b) apenas I e II c) apenas I e III d) apenas II e III e) I, II e III 3 09- Em qual das alternativas as radiações eletromagné- ticas mencionadas encontram-se em ordem crescente de suas frequências? a) Luz visível, raios X e infravermelho b) Raios X, infravermelho e ondas de rádio c) Raios gama, luz visível e microondas d) Raios gama, microondas e raios X e) Ondas de rádio, luz visível e raios X 10- Considere as seguintes afirmações: I- A velocidade de propagação da luz é a mesma em todos os meios. II- As microondas, usadas em telecomunicações para transportar sinais de TV ou conversações telefônicas, são eletromagnéticas. III- Ondas eletromagnéticas são ondas do tipo longitudinal. Quais estão corretas? a) apenas I b) apenas II c) apenas I e III d) apenas II e III e) I, II e III 11- Na figura estão representados os deslocamentos y das partículas de uma onda transversal como função de sua coordenada x em um determinado instante. A frequência da onda é 2 Hz. Qual o módulo da velocidade de propagação da onda na direção x? a) 2 m/s c) 4 m/s e) 8 m/s b) 3 m/s d) 6 m/s 12- João está brincando com uma longa corda, apoiada na calçada e amarrada a um canteiro no ponto O. Ele faz a extremidade da corda oscilar horizontalmente com fre- quência de 2 Hz, gerando uma onda que percorre a corda, como mostra a figura abaixo. Desprezando perdas de energia, podemos afirmar que a casinha de brinquedo de Joana, mostrada na figura acima, será derrubada pela corda a) 4,5 s após o instante fixado na figura. b) 1,0 s após o instante fixado na figura. c) 2,0 s após o instante fixado na figura. d) 1,5 s após o instante fixado na figura. e) 3,0 s após o instante fixado na figura 13- A figura mostra duas ondas que se propagam em cordas idênticas, com a mesma velocidade Observando-a, selecione a alternativa que apresenta as palavras que completam corretamente as lacunas a seguir. Para a onda I, a frequência é , o com- primento de onda é e a amplitude é do que para a onda II a) maior - menor - maior b) maior - o mesmo - menor c) menor - menor - maior d) menor - maior - menor e) menor - o mesmo - menor 14- A figura abaixo mostra uma onda com período de 0,5 s, propagando-se em uma corda. A velocidade de propagação da onda, em m/s é: a) 0,2 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5 15- A rádio Universidade transmite através de ondas eletromagnéticas com frequência de 800 Khz. Para essa frequência, o comprimento de onda é: a) 3,75 x 103m b) 3,75 x 102m c) 3,75 x 101m d) 3,75 m e) 3,75 x 10-1m 4 16- Quando uma onda sonora passa do ar para a água, a) a frequência permanece constante b) a frequência e a velocidade de propagação variam em função do meio c) a frequência varia com o meio d) o comprimento de onda permanece constante e) a velocidade de propagação permanece constante. 17- Ondas sonoras produzidas por fontes diferentes, propagan- do-se no mesmo meio, possuem, necessariamente, o(a) mesmo(a) a) frequência b) períodoc) velocidade d) comprimento de onda e) número de harmônicos 18- Uma vibração sonora de frequência 1000 Hz propaga-se do ar para a água. Pode-se afirmar que: a) o som percebido na água tem velocidade menor do que no ar. b) a frequência desse som na água é maior do que no ar. c) o comprimento de onda desse som no ar é maior do que na água d) a frequência do som permanece a mesma. e) a velocidade do som permanece a mesma. 19- Quando uma onda sonora se desloca de um meio material para outro meio diferente, a) a frequência permanece inalterada, mas a velocidade de pro- pagação e o comprimento de onda mudam. b) a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda mudam. c) a frequência muda, mas a velocidade de propagação e o com- primento de onda permanecem inalterados. d) o comprimento de onda permanece inalterado, mas a frequência e a velocidade de propagação mudam. e) a velocidade de propagação muda, mas o comprimento de onda e a frequência permanecem inalterados. 20- Uma onda senoidal de frequência 2 Hz, propaga-se ao longo de um fio, conforme a figura abaixo. A velocidade da onda, em cm/s, vale: a) 50 b) 40 c) 30 d) 20 e) 10 21. A figura representa uma onda mecânica propagan- do-se num determinado meio. As grandezas representadas por X e Y significam, respectivamente, a) frequência e velocidade. b) timbre e amplitude. c) amplitude e comprimento de onda. d) frequência e amplitude. e) amplitude e velocidade. 22. Quanto a qualquer onda, considere as seguintes proposições: I - Propaga-se, no vácuo II - Não muda o comprimento de onda ao mudar de meio. lll - Apresenta uma maneira única de vibrar, transversal- mente ou longitudinalmente. IV - Transfere energia sem transportar matéria. a) as proposições I e II são corretas. b) as proposições I e III são corretas. c) as proposições II e III são corretas. d) as proposições II e IV são corretas. e) as proposições III e IV são corretas. 23. Todas as radiações eletromagnéticas, tais como a luz visível, microondas, ondas de rádio, propagando-se no vácuo, possuem o(a) mesmo(a): a) amplitude b) período c) frequência d) comprimento de onda e) velocidade de propagação 24. Dadas as afirmações: I - As ondas sonoras e as ondas eletromagnéticas são longitudinais II - As ondas eletromagnéticas são ondas transversais. III - Raios X e ultrassom são ondas eletromagnéticas. É(são) correta(s): a) I c) III e) I e lll b) II d) I e ll 25. NÃO é radiação eletromagnética: a) infravermelho b) luz visível c) raios X d) ultrassom e) ultravioleta 5 26. Uma onda senoidal se propaga numa corda com velo- cidade de 10m/s. O esquema abaixo mostra um trecho da corda durante a propagação ondulatória. A frequência desta onda. em hertz, é igual a a) 4,0 x 10-2 b) 2,5 c) 4,0 d) 6,0 e) 25 27 - NÃO é exemplo de onda eletromagnética: a) microondas. b) radiação infravermelha. c) radiação ultravioleta. d) raios X. e) ultrassom. 28. Considere que uma onda viaje com velocidade de pro- pagação 400m/s. Se a fotografia desta onda, num instante t é representada pelo gráfico abaixo, podemos afirmar que: 29. Considere as afirmações a seguir, a respeito da propagação de ondas em meios elásticos. I. Em uma onda longitudinal, as partículas do meio no qual ela se propaga vibram perpendicularmente à direção de propagação. II. A velocidade de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro. III. A frequência de uma onda não se altera quando ela passa de um meio para outro. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas I e III. 30. Uma onda mecânica senoidal propaga-se em um certo meio. Se aumentarmos o comprimento de onda dessa oscilação, sem alterar-lhe a amplitude, qual das seguintes grandezas também aumentará? a) A velocidade de propagação da onda. b) A frequência da onda. c) A frequência angular da onda. d) O período da onda. e) A intensidade da onda. a) o comprimento de onda é 4m e sua frequência de osci- lação é 40Hz. b) a amplitude da onda é 4m e sua frequência de oscilação é 200Hz. c) a frequência de oscilação da onda é 1000Hz. d) o comprimento de onda é 4m e sua amplitude é 4m. e) a frequência de oscilação da onda é 100Hz e sua am- plitude é 2m 31. Uma onda propaga-se em uma corda tensa de densidade linear de massa 1 que está conectada a outra de densi- dade linear de massa 2 tal que 1 > 2 . A relação entre o comprimento de onda (λ), a velocidade de propagação () e a frequência (f) da onda nas duas cordas é a) λ 1 > λ 2 , 1 > 2 , f 1 = f 2 b) λ 1 > λ 2 , 1 λ 2 , 1 = 2 , f 1