2016310 141835 LISTA+DE+EXERCÍCIOS+1+ +ONDA+PROGRESSIVA+E+ONDA+ESTACIONÁRIA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS – UNISINOS 
CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA 
FÍSICA: ONDAS E ÓTICA – 97960 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 01 
 
1) A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas, no vácuo, é v = 3.108 m/s. 
a) Os comprimentos de onda na parte visível do espectro (luminoso) estendem-se, aproximadamente, 
de 4.10-7 m no violeta até 7.10-7 m no vermelho. Qual é o intervalo de freqüências das ondas 
luminosas? Resp: De até . 
b) O intervalo de freqüências das ondas curtas de rádio ( por exemplo FM de rádio e VHF de 
televisão) é de 1,5 MHz até 300 MHz. Qual é o intervalo de comprimento de onda correspondente? 
Resp: De até . 
c) Os raios X são também ondas eletromagnéticas. O intervalo de comprimento de onda se estende 
aproximadamente de 5 nm (nanômetro) até 1,0.10-2 nm. Qual é o intervalo de freqüência dos 
raios-X? Resp: De até . 
 
2) A equação de uma onda transversal progressiva em uma corda muito longa é dada por 
y = 6,0.sen(0,02.π.x + 4.π.t), onde x e y são expressos em centímetros e t em segundos. Determine: 
a) a amplitude; b) o comprimento de onda; c) a freqüência; d) a velocidade de propagação; e) a 
velocidade transversal máxima de uma partícula da corda; f) a aceleração transversal máxima de uma 
partícula da corda; g) a velocidade da partícula localizada em x = 6,4 cm, no instante t = 12,2 s? 
 Resp: a) b) c) d) e) f) g) 
. 
 
3) Escreva a equação de uma onda que se propaga no sentido negativo do eixo x e que tem 0,01 m de 
amplitude, 550 Hz de freqüência e 330 m/s de velocidade de propagação. Resp: 
 
 
4) a) Uma onda longitudinal senoidal e contínua propaga-se ao longo de uma mola espiral, partindo de um 
vibrador ligado numa das extremidades. A freqüência da fonte é de 25 Hz e a distância entre 
rarefações consecutivas na mola é de 24 cm. Determine a velocidade de propagação das ondas na 
mola; Resp: 
b) O deslocamento longitudinal máximo de uma partícula (de um ponto) da mola é 3 mm e a onda se 
propaga no sentido negativo de x. Escreva a equação da onda. Suponha que a fonte esteja no ponto 
x = 0 e que nesse ponto o deslocamento, em t = 0, seja nulo. Resp: 
 
 
5) Qual é a velocidade de propagação de uma onda transversal em uma corda que tem comprimento é de 
2 m, massa de 0,06 kg e está sob tensão de 500 N? Resp: 
 
6) A densidade linear de massa de uma corda vibrante é 1,3.10-4 kg/m. Uma onda transversal propaga-se 
na corda e é descrita pela equação y = 0,021.sen(x + 30.t), onde x e y são medidos em metros e t em 
segundos. Qual é a tensão na corda? Resp: 
 
7) Uma corda vibra de acordo com a equação: y = 5.sen(π.x/3)cos(40.π.t) sendo x e y medidos em 
centímetros e t em segundos. a) Quais são a amplitude e a velocidade de propagação das ondas 
componentes cuja sobreposição origina esta vibração? b) Qual é a distância entre nodos? c) Qual é a 
posição da partícula da corda localizada em x = 1,5 cm, no instante t = 9/8 s? c) Qual é a velocidade da 
partícula da corda localizada em x = 1,5 cm, no instante t = 9/8 s? d) Qual é a aceleração da partícula 
da corda localizada em x = 1,5 cm, no instante t = 9/8 s? Resp: a) e b) 
 c¹) c²) d) 
 
8) Numa experiência sobre ondas estacionárias uma extremidade de uma corda, de 1 m de comprimento, é 
ligada a um vibrador alimentado eletricamente e que vibra perpendicularmente ao comprimento da 
corda, com freqüência de 60 Hz. O peso da corda é de 0,05 kgf. a) Que tensão deve ser aplicada na 
corda (mediante massas suspensas na outra extremidade) para que ela vibre com três nodos 
intermediários? b) O que aconteceria se o vibrador vibrasse paralelamente à corda? Resp: a) 
 b) Nada. Uma corda não pode ser comprimida. 
CARMO HEINEMANN