FI1 PortfolioAula07

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Universidade Aberta do Brasil 
Universidade Federal do Ceará 
Instituto UFC Virtual 
Licenciatura em Matemática 
Disciplina: Física Introdutória I 
Tutor (a) da Disciplina: Antônio Mozane 
Atividade de Portfólio: Aula 07 
Período: 2º Semestre – Pólo: Caucaia – CAUFF_MAT 
 
 
 
 
 
 
 
01 – De acordo com as afirmações abaixo, coloque V, para verdadeiro e F para falso e justifique as 
afirmações falsas. 
 
( F ) Onda mecânica é a propagação de energia através de partículas de um meio material, sendo que 
essas partículas são transportadas. 
( V ) Ondas eletromagnéticas constituem um conjunto de dois campos elétricos que se propagam no 
vácuo com velocidade aproximada de 300000 km/s. 
( F ) Ondas longitudinais são ondas eletromagnéticas que produzem perturbações nas partículas do 
meio material na mesma direção em que se propagam. 
( F ) Ondas transversais são ondas em que as vibrações ocorrem perpendicularmente à direção de 
propagação. 
 
02 - A figura apresenta um trecho de uma onda que se propaga a uma 
velocidade de 300 m/s. Para esta onda determine: 
a) a amplitude. 
A amplitude da onda é dada pela distância da origem até a crista da onda. 
 
 
 
b) o comprimento de onda. 
O comprimento de onda é dado pela distância entre duas cristas ou entre 3 nodos, ou seja, como a 
figura mostra a medida de três "meios comprimento de onda". 
 
 
 
 
c) a freqüência. 
Sabendo a velocidade de propagação e o comprimento de onda, podemos calcular a freqüência 
através da equação. 
 
 
 
 
d) o período. 
Como o período é igual ao inverso da freqüência, temos: 
 
 
 
 
 
03 – Procure comentar sobre a origem e o funcionamento: 
a) do raio laser. 
O raio laser é um tipo de radiação eletromagnética visível ao olho humano. A palavra Laser vem das 
palavras light amplification by stimulated emission of radiation, que em português significam: 
amplificação da luz por emissão estimulada por radiação. 
 
 
 
b) das ondas de rádio AM, FM e ondas de TV. 
 
04 – No esquema a seguir, observamos duas ondas de mesmo comprimento de onda e mesma amplitude, 
que se propagam numa mesma corda homogênea em sentidos opostos. 
Sabendo que a situação indicada ocorreu no instante t = 0 s e que a velocidade das ondas é igual a 1 cm/s, 
desenhe e comente o perfil da corda nos instantes: 
 
a) t1 = 2 s 
 Até o instante t1 = 2s, as ondas deslocam-se 2 cm cada uma, no sentido de suas propagações. 
 
 
b) t2 = 3 s 
Do instante t1 = 2s até o t2 = 3s, as ondas avançam mais 1 cm cada uma. Então, temos a seguinte 
configuração: 
 
 
c) t3 = 4 s 
No instante t3 = 4s, as ondas se superpõem em concordância de fase, uma interferência construtiva: 
 
 
 
 
d) t4 = 7 s 
De t3 = 4s até t3 =7s, as ondas percorrem mais 3 cm. Temos, então, o perfil na corda: 
 
 
 
05 – Numa cuba de ondas de profundidade constante, dois estiletes funcionam como fontes de ondas 
circulares, vibrando em fase c9m freqüência de 5 Hz. Sabendo que qa velocidade dessas ondas na 
superfície da água é de 10 cm/s, determine o tipo de interferência que ocorre nos pontos P e Q da 
figura. 
 
 
Ponto Q 
Como o ponto Q está a igual distancia das fontes e estas vibram em fase, a interferência nesse local é 
construtiva, pois Δd = 0. 
E sendo , temos N = 0. 
Obs.: Para N = 0, 2, 4, 6, 8, …, teremos interferência construtiva (IC) e para N = 1, 3, 5, 7, …, teremos 
interferência destrutiva(ID), caso as fontes estejam em concordância de fase (se estiverem em oposição, as 
condições se inverterão). 
 
 
Ponto P 
 
 
Para o ponto P, temos PF2 = 9cm, e PF1 pode ser calculado pelo Teorema de Pitágoras, já que o triângulo 
F1PF2 é retângulo. Então: 
 
(F1F2)2 = (PF1)2 + (PF2)2 
(15)2 = (PF1)2 + (9)2 → (PF1)2 = 225 – 81 → (PF1)2 = 144 
(PF1)2 = 12 cm 
Assim, temos: 
Δd = PF1 + PF2 → Δd = 12 – 9 → Δd = 3cm 
Da relação , sendo , vem: 
Portanto, em P a interferência é destrutiva. 
 
06 – Em relação às ondas sonoras, relacione a segunda coluna de acordo com a primeira: 
Corrija a resposta quando ela for falsa. 
 
( 01 ) Batimentos. ( 03 ) É o fenômeno pelo qual uma onda tem a capacidade de contornar 
um obstáculo, ao ser parcialmente interrompida por ele. 
( 02 ) Ressonância. ( 06 ) É a qualidade que permite identificar os sons de mesma altura e de 
mesma intensidade, emitidos por fontes sonoras diferentes. 
Depende da forma das vibrações, isto é, da forma da onda sonora. 
( 03 ) Difração. ( 08 ) Ocorre quando o som refletido atinge o observador no instante em 
que o som direto está se extinguindo, ocasionando o 
prolongamento da sensação auditiva. 
( 04 ) Altura de um 
som. 
( 09 ) Também conhecida como sensação sonora e depende da 
intensidade sonora, do ouvinte e da frequência do som 
considerado. 
( 05 ) Intensidade. ( 07 ) É quando o som refletido se distingue do som direto. Para uma 
pessoa ouvi-lo, deverá ficar situada no mínimo 17 m do obstáculo 
refletor. 
( 06 ) Timbre. ( 02 ) Fenômeno no qual um corpo começa a vibrar por influência de 
outro na mesma frequência deste. 
( 07 ) Eco. ( 05 ) É a qualidade que permite distinguir um som forte de um som 
fraco. 
 
( 08 ) Reverbação. ( 01 ) É o resultado da superposição de duas ondas que se propagam 
numa mesma direção com frequências ligeiramente diferentes, 
chegando a um observador ao mesmo tempo, provocando uma 
alternância no tempo entre a interferência construtiva e a 
destrutiva das duas ondas. 
( 09 ) Sonoridade. ( 10 ) Caracterizado pela alteração na frequência do som ouvida por um 
observado quando há uma aproximação ou afastamento deste em 
relação a uma fonte sonora. 
( 10 ) Efeito Doppler. ( 04 ) É a qualidade que permite classificar o som em grave (baixo ou 
grosso) ou agudo (alto ou fino). Depende da frequência de 
vibração do corpo. 
 
07 – Descubra e responda a situações abaixo: 
a) Se você estivesse no interior de uma caverna, na mais completa escuridão, entre morcegos voando, 
ficaria com medo de que eles colidissem com você? 
Não, pois devido o sistema de ecolocalização desses animais evitam que colisões ocorram. 
 
b) Quando encostamos nossa orelha na abertura de uma concha marinha, ouvimos um som 
característico: o “barulho do mar”. Qual é a causa desse “barulho”? 
O ar que tem no interior da concha e o formato da concha. Pois os ruídos produzidos pelo vento no 
interior da concha contêm freqüências que entram em ressonância com a cavidade da concha o que 
produz o som do chamado “barulho do mar”. 
 
08 – A figura mostra uma cuba de ondas onde há uma região rasa e outra funda. 
Com uma régua, são provocadas perturbações periódicas retas a dada 0,4 s 
que se propagam na superfície da água: 
 Sabendo que 1 (comprimento de onda na região rasa) é igual a 2 cm, i (ângulo 
de incidência) é igual a 30º e v2 (velocidade na região funda) é igual a 5 cm/s, 
determine: 
 
a) A velocidade (v1) da onda, na região rasa. 
A velocidade (v1) da onda, na região rasa, pode ser calculada pela relação fundamental das ondas: 
Sendo 1 = 2 cm e T = 0,4 s 
 
 
 
 
 
b) O comprimento de onda (2), na região funda. 
Sendo v2 = 5√2 cm/s e T = 0,4 s, já que o período não muda na relação temos: 
 
 
c) O ângulo de refração (r). 
Pela Lei de Snell, podemos calcular o ângulo de refração (r):