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�Faculdade de Ciência e Tecnologia Grupo de Física Disciplina – Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica 6ª Lista de Exercícios – Ondas – Elementos básicos Profa Jacira Lucas Semestre – 2017.1 01) Agitando-se a extremidade de uma corda esticada na horizontal, produz-se uma sequência de ondas periódicas denominada "trem de ondas", que se propaga com velocidade v constante. Considerando a velocidade v = 10 m/s e a distância entre uma crista e um vale adjacentes, x = 20 cm, o período T de oscilação de um ponto da corda por onde passa o trem de ondas é, em segundos: a) 0,02 b) 0,04 c) 2,0 d) 4,0 e) Impossível determinar, já que depende da amplitude do trem de ondas. 02) A equação de uma onda transversal é y = 4 cos 2(t/0,2 – x/40) no SI. A sua velocidade de propagação é: a) 4 m/s b) 0,2 m/s c) 40 m/s d) 200 m/s e) 8m/s 03) Um pescador, balançando o barco em que se encontra, produz ondas na superfície de um lago cuja profundidade é constante até a margem. Nessa situação, ele observa que: 1°) o barco executa 30 oscilações por minuto; 2°) a cada oscilação aparece a crista de uma onda; 3°) cada crista gasta 10 s para alcançar a margem. Considerando essas observações e sabendo que o barco se encontra a 18 m da margem, podemos afirmar que as ondas formadas no lago têm um comprimento de onda de: a) 1,8 m b) 0,28 m c) 0,9 m d) 3,6 m e) 0,56 m 04) Em um lago, o vento produz ondas periódicas que se propagam com velocidade de 2 m/s. O comprimento de onda é de 10 m. A frequência de oscilação de um barco, quando ancorado nesse lago, em Hz, é de: a) 0,5 b) 0,2 c) 2 d) 5 e) 10 05) Uma onda plana é representada pela seguinte expressão: Y(x,t) = 5 cos (2πx - t). Os valores numéricos do seu comprimento de onda e período são, respectivamente: a) 2π e 2π b) 5 e 2π c) 1 e 2π d) 1 e - 1 e) 2π e -1 06) Numa corda vibrante homogênea, que executa pequenas oscilações livres e transversais, a mínima distância entre dois pontos que estão sempre em oposição de fase é de 0,2 m. Sendo de 400 Hz a frequência das oscilações, a velocidade de fase das ondas geradas na corda é de: a) 80 m/s b) 160 m/s c) 500 m/s d) 700 m/s e) 1000 m/s 07) A figura mostra uma onda propagando-se para a direita em uma corda, com velocidade de 12,0 m/s. O ponto P, ao ser atingido pela onda, leva 3,0.10-2 s para retornar pela primeira vez a posição inicial. O comprimento de onda é: a) 2,5.103 m b) 2,0.102 m c) 3,6 .10-1 m d) 7,2 .10-1 m e) 4,0.10-2 m 08) Esta figura representa uma onda senoidal propagando-se ao longo de uma corda, com velocidade igual a 0,2 m/s. Qual a frequência da onda em hertz? a) 0,1 b) 1,0 c) 10 d) 20 e) 50 09) Uma onda produzida na superfície de um tanque de água, de 40 cm de comprimento de onda, faz com que uma pequena rolha sofra deslocamentos verticais, em relação ao nível da superfície. Conforme diagrama abaixo. A velocidade da onda, em cm/s, é: a) 50 b) 180 c) 200 d) 500 e) 800 10) O esquema representa um fio de cobre sujeito à tensão T. No trecho AB, a seção do fio tem raio r, e no trecho BC, raio r/2. A velocidade de propagação de uma onda transversal no trecho AB é 200 m/s. No trecho BC a velocidade passa a ser: a) 50 m/s b) 100 m/s c) 200 m/s d) 400 m/s e) 800 m/s Na figura abaixo são mostrados dois instantâneos de uma onda progressiva numa corda, tomados com intervalos de tempo de 0,001 s. Com base nessas informações, responda as questões 11 e 12. 11) A velocidade de propagação da onda, em m/s, vale: a) 4,0.10-2 b) 4,0.10-1 c) 4,0.100 d) 4,0.101 e) 4,0.102 12) A amplitude da onda, em cm, vale: a) 4,0.10-2 b) 4,0.10-1 c) 4,0.100 d) 4,0.101 e) 4,0.102 13) Uma onda se propaga ao longo de uma corda com frequência de 30 Hz, conforme a figura. Nessas condições podemos afirmar que sua velocidade e comprimento de onda são, respectivamente: a) 320 cm/s e 18 cm b) 540 cm/s e 18 cm c) 270 cm/s e 9 cm d) 90 cm/s e 3 cm e) 30 cm/s e 3 cm 14) Num teleférico é produzida uma trepidação que se propaga transversalmente com 55 m/s ao longo do cabo de aço que o suspende. Sabendo-se que o cabo tem comprimento de 400 m e massa de 2200 kg, a tração aplicada no cabo tem a ordem de grandeza, em N, igual a: a) 102 b) 106 c) 1010 d) 104 e) 108 15) A velocidade de propagação de uma perturbação transversal numa corda de massa específica linear 0,010 kg/m, tracionada por uma força de 64 N, é, em m/s, de: a) 0,64 b) 40 c) 64 d) 80 e) 320 16) Uma onda monocromática de frequência 2,0.1014 Hz propaga-se no vácuo onde sua velocidade é c = 3,0.108 m/s. O seu comprimento de onda em angstrons (1 angstron = 10-10 m) é: a) 2,0.102 b) 2,0.104 c) 1,5.102 d) 1,5.104 e) 1,8.104 17) A função y (x,t) = 15 cos(), com x em centímetros e t em segundos, descreve uma onda em uma corda esticada. Qual é a velocidade transversal de um ponto na corda no instante em que este ponto possui o deslocamento y = + 12,0 cm? a) 1,35π m/s b) 1,45 π m/s c) 1,55 π m/s d) 1,65 π m/s e) 1,75 π m/s
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