Física II - Ondulatória - Lista de Exercícos com Gabarito

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Ondulatória(Parte 1) Básico 	
  	
  	
  
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Questão 01 - (UFRJ) 
 
Um brinquedo muito divertido é o telefone 
de latas. Ele é feito com duas latas abertas 
e um barbante que tem suas extremidades 
presas às bases das latas. Para utilizá-lo, é 
necessário que uma pessoa fale na “boca” 
de uma das latas e uma outra pessoa ponha 
seu ouvido na “boca” da outra lata, 
mantendo os fios esticados. 
Como no caso do telefone comum, também 
existe um comprimento de onda máximo 
em que o telefone de latas transmite bem a 
onda sonora. 
 
 
Sabendo que para um certo telefone de 
latas o comprimento de onda máximo é 
50cm e que a velocidade do som no ar é 
igual a 340m/s, calcule a frequência 
mínima das ondas sonoras que são bem 
transmitidas pelo telefone. 
 
Questão 02 - (FUVEST SP) 
 
Em um ponto fixo do espaço, o campo 
elétrico de uma radiação eletromagnética 
tem sempre a mesma direção e oscila no 
tempo, como mostra o gráfico abaixo, que 
representa sua projeção E nessa direço 
fixa; E é positivo ou negativo conforme o 
sentido do campo. 
 
 
 
 
Consultando a tabela acima, que fornece os 
valores típicos de frequência f para 
diferentes regiões do espectro 
eletromagnético, e analisando o gráfico de 
E em função do tempo, é possível 
classificar essa radiação como 
 
a) infravermelha. 
b) visível. 
c) ultravioleta. 
d) raio X. 
e) raio γ. 
 
Questão 03 - (FATEC SP) 
 
Analise a figura a seguir. 
 
Nela estão representadas três ondas que 
se propagam em cordas idênticas, A,B 
e C, imersas no mesmo meio material e 
que percorrem a distância de 12 m em 
2,0 s. Dessa observação pode-se 
afirmar que a freqüência em 
 
a) A é maior que em B e o período em 
C é menor que em B. 
b) B é maior que em A e o período em 
C é maior que em A. 
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c) C é menor que em A e o período 
em C é menor que em A. 
d) A é menor que em B e o período 
em C é maior que em B. 
e) B é igual a em A e em C e o 
período em C é igual ao em A e em 
B. 
 
Questão 04 - (UEPG PR) 
 
Os fenômenos sonoros estão 
relacionados com a vibração de corpos 
materiais, portanto, sempre que se 
escuta um som, há um corpo material 
vibrando. Sobre as ondas sonoras, 
assinale o que for correto. 
 
01. O som audível se localiza numa 
escala entre infrassom e o 
ultrassom. 
02. A característica de uma onda 
sonora que a classifica como 
calma ou barulhenta é chamada de 
amplitude. 
04. Uma onda sonora de baixa 
frequência é um som grave. 
08. Reverberação é a confusão de 
sons que chegam aos nossos 
ouvidos em tempos diferentes, em 
virtude de que cada frequência de 
onda apresenta velocidades 
diferentes. 
 
Questão 05 - (UFBA) 
 
 A maioria dos morcegos possui 
ecolocalização — um sistema de 
orientação e localização que os 
humanos não possuem. Para detectar a 
presença de presas ou de obstáculos, 
eles emitem ondas ultrassônicas que, 
ao atingirem o obstáculo, retornam na 
forma de eco, percebido por eles. 
Assim sendo, ao detectarem a direção 
do eco e o tempo que demora em 
retornar, os morcegos conseguem 
localizar eventuais obstáculos ou 
presas. 
 Um dispositivo inspirado nessa 
estratégia é a trena sônica, a qual emite 
uma onda sonora que é refletida por 
um obstáculo situado a uma distância 
que se deseja medir. 
 Supondo que uma trena emite uma 
onda ultrassônica com frequência igual 
a 22,0kHz e comprimento de onda 
igual a 1,5cm, que essa onda é 
refletida em um obstáculo e que o seu 
eco é detectado 0,4s após sua emissão, 
determine a distância do obstáculo, 
considerando que as propriedades do 
ar não mudam durante a propagação 
da onda e, portanto, a velocidade do 
som permanece constante. 
 
Questão 06 - (UFG GO) 
 
Em um artigo científico, publicado em 
2010 na revista Conservation Biology, 
os autores relatam os resultados da 
investigação do comportamento dos 
elefantes em regiões em que há 
exploração de petróleo. Nessas 
regiões, deflagram-se algumas 
explosões que são detectadas por esses 
animais. As patas dos elefantes são 
capazes de perceber ondas sísmicas e, 
com isso, eles conseguem manter-se 
distantes das zonas de detonação. 
Considere que um elefante capte uma 
onda sísmica que se propaga a uma 
velocidade típica de 3,74 km/s. Quatro 
segundos depois, ele ouve o som da 
detonação de uma carga de dinamite. 
A que distância, em metros, o elefante 
se encontrará do local em que a carga 
de dinamite foi detonada? 
Dado 
Velocidade do som no ar: 340 m/s 
 
a) 13600 
b) 8160 
c) 1496 
d) 1360 
e) 1247 
 
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Questão 07 - (UNIFOR CE) 
 
O osciloscópio é um instrumento de 
medida eletrônico que cria um gráfico 
bidimensional. O eixo horizontal do 
monitor normalmente representa o 
tempo, tornando o instrumento útil 
para mostrar sinais periódicos. O eixo 
vertical comumente mostra uma 
grandeza física que varia com o 
tempo. O filho de um técnico de 
televisão observa o pai, que está 
utilizando um osciloscópio, e percebe 
que uma onda ali gerada avança e 
passa por um ponto por ele observado. 
Considerando que o intervalo de 
tempo entre a passagem de duas cristas 
sucessivas é de 0,2 s, é CORRETO 
afirmar que: 
 
 
 
a) O comprimento de onda é 5,0 m. 
b) A frequência é 5,0 Hz. 
c) A velocidade de propagação é de 
5,0 m/s. 
d) O comprimento da onda é 0,2 m. 
e) Não se tem informações para 
justificar qualquer das afirmações 
anteriores. 
 
 
Questão 08 - (UNIFOR CE) 
 
As ondas de superfícies formadas nos 
oceanos são originadas pela ação do 
vento que, por transferir parte da sua 
energia para a água, cria forças de 
pressão e fricção, causando 
perturbação no equilíbrio destas 
superfícies. Considerando uma 
embarcação ancorada em um porto e 
sujeita à ação de ondas periódicas de 
comprimento 8 metros, formadas pela 
ação do vento, e que se propaga com 
velocidade de 1 m/s, é CORRETO 
afirmar que: 
 
 
 
a) O período de oscilação do barco é 
de 1/8 s. 
b) A frequência de oscilação do 
barco é proporcional ao 
comprimento da onda. 
c) O período de oscilação do barco é 
decrescente em caso de 
movimento dele em sentido 
contrário ao de propagação das 
ondas. 
d) O período de oscilação do barco é 
constante embora o mesmo se 
movimente em sentido contrário 
ao de propagação das ondas. 
e) A frequência de oscilação do 
barco é 8 Hz. 
 
Questão 09 - (PUC RJ) 
 
 
 
Uma onda eletromagnética se propaga 
no vácuo como mostra a figura acima. 
Sabendo que c = 3,0 × 108 m/s, 
indique a frequência desta onda 
eletromagnética em 109 Hertz (GHz). 
 
a) 1,7. 
b) 2,4. 
c) 3,4. 
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d) 4,7. 
e) 5,4. 
 
Questão 10 - (UFT TO) 
 
Considere um raio de luz monocromática 
se propagando no espaço livre (vácuo) a 
uma velocidade c = 3⋅108 [m/s], e com 
frequência f [Hz]. Quantos comprimentos 
de onda deste raio de luz correspondem a 1 
[m]? 
 
a) f / c 
b) 1 
c) c / f 
d) f ⋅ c2 
e) c2 
 
Questão 11 - (UFMS) 
 
Os morcegos, quando voam, emitem 
ultrassom para que, através das reflexões 
ocorridas pelos obstáculos à sua frente, 
possam desviar deles, e também utilizam 
esse mecanismo para se orientarem durante 
seu vôo. Imagine um morcego voando em 
linha reta horizontal com velocidade V, em 
direção a uma parede vertical fixa. 
Considere que não esteja ventando e que a 
fonte sonora no morcego seja puntiforme e 
então, quandoele ainda está a uma certa 
distância da parede, emite uma onda 
sonora com uma frequência f de ultrassom. 
Com fundamentos da mecânica 
ondulatória, assinale a(s) proposição(ões) 
correta(s). 
 
01. A velocidade das ondas sonoras 
que possuem frequência de 
ultrassom é maior que a velocidade 
de ondas sonoras que possuem 
frequência menor que as de 
ultrassom. 
02. A velocidade da onda sonora no ar, 
emitida pelo morcego em 
movimento, é diferente da 
velocidade da onda sonora no ar 
emitida pelo morcego quando em 
repouso. 
04. A frequência da onda sonora, 
refletida pela parede e percebida 
pelo morcego, é maior que a 
frequência da onda sonora emitida 
por ele. 
08. A velocidade da onda sonora no ar, 
refletida pela parede, é igual à 
velocidade da onda sonora no ar 
emitida pelo morcego. 
16. Esse efeito de mudança na 
frequência de ondas sonoras 
emitidas por fontes em movimento 
chama-se batimento. 
 
Questão 12 - (FUVEST SP) 
 
Um estudo de sons emitidos por 
instrumentos musicais foi realizado, 
usando um microfone ligado a um 
computador. O gráfico abaixo, reproduzido 
da tela do monitor, registra o movimento 
do ar captado pelo microfone, em função 
do tempo, medido em milissegundos, 
quando se toca uma nota musical em um 
violino. 
 
 
 
 
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Consultando a tabela acima, pode-se 
concluir que o som produzido pelo violino 
era o da nota 
 
a) dó. 
b) mi. 
c) sol. 
d) lá. 
e) si. 
 
Questão 13 - (UPE) 
 
Próxima à superfície de um lago, uma 
fonte emite onda sonora de frequência 500 
Hz e sofre refração na água. Admita que a 
velocidade de 
 propagação da onda no ar seja igual a 300 
m/s, e, ao se propagar na água, sua 
velocidade é igual a 1500 m/s. A razão 
entre os comprimentos de onda no ar e na 
água vale aproximadamente 
 
a) 1/3 
b) 3/5 
c) 3 
d) 1/5 
e) 1 
 
 
Questão 14 (UnB) 
 
 
Em música, frequência fundamental é a 
menor frequência componente da série 
harmônica de um som. Os harmônicos de 
uma onda são múltiplos inteiros da 
respectiva frequência fundamental. Por 
exemplo, se a frequência fundamental é f, 
os harmônicos têm frequências 2f, 3f, 4f 
etc. As amplitudes variam, mas, de modo 
geral, quanto mais elevado for o 
harmônico, menor será a sua amplitude. A 
figura I mostra o gráfico da amplitude 
máxima versus frequência de um som 
composto por uma frequência fundamental 
f1 e seus harmônicos. A figura II ilustra a 
variação de pressão, em Pa, produzida por 
várias ondas senoidais em função do 
tempo, em ms, entre elas, as três, de 
frequências f1, f2 e f3, indicadas na figura I. 
A partir dessas informações e com auxílio 
das figuras I e II acima, julgue os itens de 1 
a 4. 
1. A frequência fundamental f1 é igual 
a 100 Hz. 
2. A amplitude máxima da onda 
indicada pela letra a é superior a 
0,5 Pa. 
3. Na figura II, a onda representada 
pela letra c é o resultado da soma 
das ondas indicadas por a e b. 
4. Em um mesmo meio, a velocidade 
de propagação da onda indicada por 
a é duas vezes maior que a da onda 
indicada por d. 
 
Questão 15 (UnB) 
 
 
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Considere que a figura acima apresenta 
informações acerca dos sons emitidos 
pelos dinossauros Braquiossauro, T-Rex e 
Triceratops em situação de perigo, 
designando f a frequência, em Hertz, do 
som emitido e t, o tempo, em segundos. 
Para compor essa figura hipotética, supôs-
se que os dinossauros eram capazes de 
emitir sons em faixas de frequência e que o 
comportamento desses sons podia variar 
com o tempo. Com base nessas 
informações, julgue os itens subsequentes. 
1. Considerando-se as informações da 
figura no contexto musical, é correto 
concluir que, em situação de perigo, o 
Triceratops emitia ondas sonoras com 
altura superior à do som emitido pelo 
Braquiossauro. 
2. Em situação de perigo, o Triceratops era 
capaz de emitir som mais grave que o T-
Rex. 
3. As informações apresentadas na figura 
são suficientes para se concluir 
corretamente que, em situação de perigo, o 
T-Rex emitia som com intensidade maior 
que a do som emitido por Triceratops e 
Braquiossauro, o que poderia ter 
representado uma vantagem evolutiva 
daquele dinossauro com relação a estes. 	
  
Gabarito 
 
1. fmín = 680 Hz 
2. C 
3. A 
4. 07 
5. 66m 
6. C 
7. B 
8. C 
9. A 
10. A 
11. 12 
12. C 
13. D 
14. CEEE 
15. CEE