Prova FInal ÓTICA E MOVIMENTOS ONDULATÓRIOS 2016

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GRADUAÇÃO EAD 
GABARITO 
FINAL 
2016.1A 28/05/2016 
CURSO 
DISCIPLINA ÓTICA E MOVIMENTOS ONDULATÓRIOS 
PROFESSOR(A) JOSINALDO OLIVEIRA DOS SANTOS 
TURMA DATA DA PROVA 
ALUNO(A) 
 
MATRÍCULA POLO 
 
 
 
GABARITO OBRIGATÓRIO 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
D B D C A D A B D B 
 
ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 
 
1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 
2. Esta avaliação possui 10 questões. 
3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 
4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 
5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira 
página. 
6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para 
solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 
7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 
8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para 
conferência posterior à realização da avaliação. 
9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 
10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. 
 
 
 
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1. Em um instrumento de sopro de 20 cm de comprimento forma-se a onda estacionária da figura abaixo. 
Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, calcule a frequência da onda. 
 
 
 
a) 875. 
b) 1275. 
c) 1975. 
d) 2975. 
e) 3275. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 2, Ondas sonoras e eletromagnéticas, Página 55 em diante. 
Dados: L = 20cm = 0,2m; V = 340 m/s 
L = 7 →0,2 = 7 , usando a proporção, 7λ = 0,8 → λ = m 
Como, V = λ.f 
→ 340 = . f 
Usando a proporção, 
→ 0,8f = 340 x 7 
→ f = 
→ f = 2975 HZ 
 
2. Em uma corda estabelece-se um sistema de ondas estacionárias, conforme mostra a figura: 
 
 
 
 
Qual o comprimento de onda das ondas que deram origem às ondas estacionárias? 
 
a) 30 cm. 
b) 60 cm. 
c) 90 cm. 
d) 120 cm. 
e) 150 cm. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 2, Ondas sonoras e eletromagnéticas, Página 55 em diante. 
Dado: L = 150cm 
L = 10 →150 = 5 , usando a proporção, 5λ = 300 → λ = cm → λ = 60 cm 
 
 
 
 
 
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3. Um automóvel com velocidade constante de 72 km/h se aproxima de um pedestre parado. A frequência do 
som emitido pela buzina é de 720 Hz. Sabendo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, a frequência do 
som que o pedestre irá ouvir será de: 
 
 
a) 500 Hz. 
b) 680 Hz. 
c) 720 Hz. 
d) 765 Hz. 
e) 789 Hz. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 2, Ondas sonoras e eletromagnéticas, Efeito Doppler, Página 65 em diante. 
Dados: VFONTE = 72 km/h = = 20 m/s; VOBSERVADOR = 0; VSOM = 340 m/s; FNatural = 720HZ; FAparente = ? 
 
 
FAP = FNAT. ( ) → FAP = 720. ( ) → FAP = 720. ( ) → FAP = ( ) → FAP = 765 HZ. 
 
O texto abaixo será utilizado nas questões 04, 05 e 06. 
 
Suponha que o cozimento de um ovo de 60 gramas demore 12 minutos dentro de uma nave com 10 metros de 
comprimento quando ela está em estado de repouso na Terra. Consideramos, agora, que a nave se movimente 
a uma velocidade v que corresponde 80% da velocidade da luz c, ou seja, v = 0,8c. 
Quais seriam os resultados obtidos por um observador fixo na Terra, dispondo apenas de um potente 
telescópio descontando o tempo de propagação da luz, quando: 
 
04. Efetuasse as medidas do tempo de cozimento do ovo. 
 
a) 12 min. 
b) 16 min. 
c) 20 min. 
d) 24 min. 
e) 30 min. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 4, Física Moderna, Relatividade do tempo (dilatação temporal), Página 159 em 
diante. 
∆t =? 
∆to = 12 min 
V= 0,8c 
Velocidade da luz = c 
 
∆t = → ∆t = → ∆t = → ∆t = → ∆t = 
→ ∆t = → ∆t = 20 min. 
 
 
 
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05. Calcula-se o comprimento da nave. 
 
a) 6 m. 
b) 10 m. 
c) 12 m. 
d) 16 m. 
e) 20 m. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 4, Física Moderna, Relatividade do tempo (dilatação temporal), Página 159 em 
diante. 
Lo = 10,0m 
L = ? 
V=0,8c 
L = Lo → L = 10 → L = 10 → L = 10 
→ L = 10 → L = 10 x 0,6 → L = 6,0 m. 
 
06. Dimensionar a massa do ovo. 
 
a) 40 g. 
b) 60 g. 
c) 80 g. 
d) 100 g. 
e) 120 g. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 4, Física Moderna, Relatividade do tempo (dilatação temporal), Página 159 em 
diante. 
m = 60kg 
mo =? 
V= 0,8c 
Velocidade da luz = c 
 
m = →m = → m = → m = → m = 
→ m = → m = 100 kg. 
 
 
7. As folhas de uma árvore, quando iluminadas pela luz do Sol, mostram-se verdes porque: 
 
a) refletem difusamente a luz verde do espectro solar. 
b) absorvem somente a luz verde do espectro solar. 
c) refletem difusamente todas as cores do espectro solar, exceto o verde. 
d) difratam unicamente a luz verde do espectro solar. 
e) a visão humana é mais sensível a essa cor. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 3, Ótica, Página 91 em diante. 
A luz emitida pelo Sol que é uma fonte primária, é policromática e branca, que representa a união de todas as cores. A 
luz verde contida na luz branca incide sobre o verde da folha da árvore e reflete difusamente. 
 
8. Um grupo de escoteiros deseja construir um acampamento em torno de uma árvore. Por segurança, eles 
devem colocar as barracas a uma distância tal da árvore que, se essa cair, não venha a atingi-los. Aproveitando 
o dia ensolarado, eles mediram, ao mesmo tempo, os comprimentos das sombras da árvore e de um deles, que 
 
 
 
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tem 1,5m de altura; os valores encontrados foram 6,0m e 1,8m, respectivamente. A distância mínima da cada 
barraca a arvore deve ser de: 
 
a) 6,0 m. 
b) 5,0 m. 
c) 4,0 m. 
d) 3,0 m. 
e) 1,0 m. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Unidade 3, Ótica, Página 91 em diante. 
→ = → = , usando a proporção, → 1,8 = 9 
→ = → = 5 m. 
 
9. Um pequeno prego se encontra diante de um espelho côncavo, perpendicularmente ao eixo óptico principal, 
entre o foco e o espelho. A imagem do prego será: 
 
a) real, invertida e menor que o objeto. 
b) virtual, invertida e menor que o objeto. 
c) real, direta e menor que o objeto. 
d) virtual, direta e maior que o objeto. 
e) real, invertida e maior que o objeto. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Ótica e movimentos ondulatórios, Espelhos esféricos, Página 114 em diante. 
Em um dos casos de formação de imagem para um espelho côncavo, quando o objeto está entre o foco e o espelho, há 
uma formação de imagem, esta é virtual, direita e maior que o objeto. 
 
10. Um jovem estudante para fazer a barba mais eficientemente, resolve comprar um espelho esférico que 
aumente duas vezes a imagem do seu rosto quando ele se coloca a 50cm dele. Que tipo de espelho ele deve 
usar e qual o raio de curvatura? 
 
a) Convexo com r = 50cm. 
b) Côncavo com r = 2,0m. 
c) Côncavo com r = 33cm. 
d) Convexo com r = 67cm 
e) Um espelho diferente dos mencionados. 
Solução: 
REFERÊNCIA: Livro texto, Ótica e movimentos ondulatórios, Espelhos esféricos, Página 114 em diante. 
Dados: Himagem = 2HObjeto; do = 50 cm 
 
→ = → = , usando a proporção, → dimagem = - 100 cm 
 
Usando a lei de Gauss 
 
 
 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: ÓTICA E MOVIMENTOS ONDULATÓRIOS PROFESSOR(A): JOSINALDO OLIVEIRA DOS SANTOSUtilizando a proporção 
f = 100 cm 
Como o raio de curvatura corresponde ao dobro da distância focal, R = 2f 
R = 2 x 100 = 200 cm = 2m