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FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL II Lista 06: ONDULATÓRIA PERÍODO: NOTURNO DATA: 25/05/2017 Docente: Marco Antonio Spiropulos Gonçalves ROTEIRO DE ESTUDO Faça inicialmente a leitura das páginas 67 até 76 do livro FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II (Está- cio) para saber sobre ONDAS - ITEM 2.6. RESOLVA OS EXERCÍCIOS A SEGUIR. 01. (Udesc) Considere as afirmativas a seguir. I. A frequência de uma onda não se altera quando ela passa de um meio óptico para outro meio óptico dife- rente. II. A velocidade de propagação de uma onda depende do meio no qual ela se propaga. III. O som é uma onda que se propaga com maior velocidade no vácuo do que em um meio material. IV. A luz é uma onda que se propaga com maior velocidade em um meio transparente do que no vácuo. Estão corretas as seguintes afirmativas: a) I, II e III b) II e III c) III e IV d) I e II e) I e IV 02. (IME-RJ) Quando a luz, que estava se propagando no ar, penetra na água de uma piscina, sua velocida- de ___(I)___, sua frequência ___(II)___ e seu comprimento de onda ___(III)___. A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é: 03. (Fatec-SP) Um pianista está tocando seu piano na borda de uma piscina. Para testar o piano, ele toca várias vezes uma nota musical de frequência 440 Hz. Uma pessoa que o escutava fora da piscina mergulha na água. Dentro da água esta pessoa escutará: a) a mesma nota (mesma frequência). b) uma nota com frequência maior, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade diminuída. c) uma nota com frequência menor, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade diminuída. d) uma nota com frequência menor, pois o som, ao entrar na água, tem sua velocidade aumentada. e) uma nota com frequência maior, pois o som não tem sua velocidade alterada ao entrar na água. 04. (UFV-MG) Duas cordas, de densidades lineares diferentes, são unidas conforme indica a figura. As extremidades A e C estão fixas e a corda I é mais den- sa que a corda II. Admitindo-se que as cordas não absorvam energia em relação à onda que se propaga no sentido indicado, pode-se afirmar que: a) o comprimento de onda é o mesmo nas duas cordas. b) a velocidade é a mesma nas duas cordas. c) a velocidade é maior na corda I. d) a frequência é maior na corda II. e) a frequência é a mesma nas duas cordas. 05. (PUC-RS) A velocidade de uma onda sonora no ar é 340 m/s, e seu comprimento de onda é 0,340 m. Passando para outro meio, onde a velocidade do som é o dobro (680 m/s), os valores da frequência e do comprimento de onda no novo meio serão, respectivamente: a) 400 Hz e 0,340 m b) 500 Hz e 0,340 m c) 1.000 Hz e 0,680 m d) 1.200 Hz e 0,680 m e) 1.360 Hz e 1,360 m 06. (Cesgranrio-RJ) Uma onda de rádio se propaga no vácuo. Sua frequência e seu comprimento de onda valem, respectivamente, 50 MHz e 6,0 m. A velocidade dessa onda na água vale 2,25 · 108 m/s. Então, po- demos afirmar que, na água, sua frequência e seu comprimento de onda valerão, respectivamente: a) 22,5 MHz e 10 m b) 25 MHz e 9,0 m c) 37,5 MHz e 6,0 m d) 45 MHz e 5,0 m e) 50 MHz e 4,5 m 07. (PUC-MG) Quando a luz passa por um orifício muito pequeno, comparável ao seu comprimento de on- da, ela sofre um efeito chamado de: a) dispersão b) refração c) interferência d) polarização e) difração 08. (UFRGS-RS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Cada modo de oscilação da onda estacionária que se forma em uma corda esticada pode ser considerado o resultado da ................... de duas ondas senoidais idênticas que se propagam ..................... . a) interferência – em sentidos contrários b) interferência – no mesmo sentido c) polarização – no mesmo sentido d) dispersão – no mesmo sentido e) dispersão – em sentidos contrários 09. (UFMG) As seis cordas de um violão têm espessuras diferentes e emitem sons que são percebidos pelo ouvido de forma diferente. No entanto, com boa aproximação, pode-se afirmar que todas elas emitem ondas sonoras que, no ar, têm: a) a mesma altura. b) a mesma frequência. c) a mesma intensidade. d) a mesma velocidade. e) o mesmo comprimento de onda. 10. (UEA-AM) Um violonista pressiona com o dedo uma das cordas do violão para que, quando tocada, ela emita uma nota lá-padrão de frequência 440 Hz. Considerando que a velocidade do som é 340 m/s e que a corda está vibrando no modo fundamental, qual o comprimento do trecho da corda que está emitindo o som? a) 77 cm b) 38 cm c) 30 cm d) 20 cm e) 16 cm 11. (UFPE) Uma onda transversal de frequência f = 10 Hz propaga-se em um fio de massa m = 40 g e com- primento L = 4,0 m. O fio está submetido a uma tração F = 36 N. Calcule o comprimento de onda λ, em me- tros. 12. (UFPE) Uma onda transversal propaga-se em um fio de densidade μ = 10 g/m. O fio está submetido a uma tração F = 16 N. Verifica-se que a menor distância entre duas cristas da onda é igual a 4,0 m. Calcule a frequência desta onda, em Hz. 13. (Udesc) Um software simula uma corda vibrando com frequência 10 Hz, produzindo ondas estacioná- rias. A corda está fixada entre dois pontos distantes de 6,0 m. Incluindo os extremos, contam-se 5 nós. Em relação a essa configuração, responda ao que se pede: a) Qual a velocidade das ondas que se refletem nas extremidades da corda, produzindo a onda estacionária? b) Qual o comprimento da onda do primeiro harmônico dessa corda? 14. (PUC-PR) Uma corda de 1,0 m de comprimento está fixa em suas extremidades e vibra na congifuração estacionária conforme a figura a seguir. Conhecida a frequência de vibração igual a 1.000 Hz, podemos afirmar que a velocidade da onda na corda é: a) 500 m/s b) 1.000 m/s c) 250 m/s d) 100 m/s e) 200 m/s 15. (Vunesp) Uma corda de violão, de comprimento L e massa por unidade de comprimento igual a μ, ten- sionada pela força F, quando excitada pode produzir frequências de vibração dadas por 2 n F f L , com n = 1, 2, 3, 4 ... A velocidade de propagação da onda sobre a corda é F v . a) Obtenha uma expressão que relacione os possíveis comprimentos de onda com o número n. b) Desenhe os 4 primeiros modos de vibração para a corda. 16. (ITA-SP) Um fio metálico, preso nas extremidades, tem comprimento L e diâmetro d e vibra com uma frequência fundamental de 600 Hz. Outro fio do mesmo material, mas com comprimento 3L e diâmetro d/2, quando submetido à mesma tensão, vibra com uma frequência fundamental de: a) 200 Hz b) 283 Hz c) 400 Hz d) 800 Hz e) 900 Hz 17. (Mackenzie-SP) Uma corda feita de um material, cuja den- sidade linear é 10 g/m, está sob tensão provocada por uma for- ça de 900 N. Os suportes fixos distam de 90 cm. Faz-se vibrar a corda transversalmente e esta produz ondas estacionárias, representadas na figura a seguir. A frequência das ondas componentes, cuja superposição causa esta vibração, é: a) 100 Hz b) 200 Hz c) 300 Hz d) 400 Hz e) 500 Hz 18. (ITA-SP) São de 100 Hz e 125 Hz, respectivamente, as frequência de duas harmônicas adjacentes de uma onda estacionária no trecho ho- rizontal de um cabo esticado, de comprimento L = 2 m e densidade linear de massa igual a 10 g/m (veja figura). Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a massa do bloco suspenso deve ser de a) 10 kg b) 16 kg c) 60 kg d) 102 kg e) 104 kg
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