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japizzirani@gmail.com física oscilações e ondulatória QUESTÕES DE VESTIBULARES 2017.1 (1o semestre) 2017.2 (2o semestre) sumário cinemática e dinâmica das oscilações VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................. 2 VESTIBULARES 2017.2 ..............................................................................................................................5 introdução à ondulatória VESTIBULARES 2017.1 ..............................................................................................................................7 VESTIBULARES 2017.2 ..............................................................................................................................8 equação fundamental da ondulatória VESTIBULARES 2017.1 ..............................................................................................................................9 VESTIBULARES 2017.2 .............................................................................................................................11 fenômenos ondulatórios VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................13 VESTIBULARES 2017.2 .............................................................................................................................15 interferência de ondas VESTIBULARES 2017.1 ............................................................................................................................. 17 VESTIBULARES 2017.2 ............................................................................................................................. 18 acústica (velocidade do som) VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................19 VESTIBULARES 2017.2 ............................................................................................................................. 19 acústica (qualidades fisiológicas) VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................21 VESTIBULARES 2017.2 .............................................................................................................................22 fontes sonoras (cordas e tubos) VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................23 VESTIBULARES 2017.2 .............................................................................................................................24 efeito Doppler VESTIBULARES 2017.1 .............................................................................................................................25 VESTIBULARES 2017.2 .............................................................................................................................26 japizzirani@gmail.com 2 VESTIBULARES 2017.1 OSCILAÇÕES cinemática e dinâmica das oscilações CINEMÁTICA DAS OSCILAÇÕES (CESGRANRIO-FMP/RJ-2017.1) - ALTERNATIVA: A A frequência cardíaca de um atleta, medida após uma corrida de 800 m, era de 90 batimentos por minuto. Essa frequência, expressa em Hertz, corresponde a *a) 1,5 b) 3,0 c) 15 d) 30 e) 60 (UEG/GO-2017.1) - ALTERNATIVA: B A posição de um ponto material em MHS varia com o tempo, confor- me o gráfico a seguir. x (m) – 0,50 0,50 p 2p t (s) Após a análise do gráfico, verifica-se que o valor de a) p s é o período. *b) 0,50 m/s é a velocidade máxima. c) 1,0 m é a amplitude. d) 1,0 m/s2 é a aceleração máxima. e) p rad/s é a pulsação. (FAC. CATÓLICA/TO-2017.1) - ALTERNATIVA: A O famoso herói dos quadrinhos Homem Aranha utiliza como meca- nismo de locomoção suas teias, para se balançar entre os prédios da cidade de Nova York. De cima de uma dessas construções, pode- mos considerar que esse super-herói se comporta como um pêndulo simples se supusermos que ele tem dimensões desprezíveis e que não há dissipação de energia durante o movimento. Nessas condi- ções, vamos supor ainda que o Homem Aranha queira se deslocar entre dois prédios de 90 m de altura lançando sua teia em um guin- daste que esteja acima desses prédios e horizontalmente à meia distância das duas construções. Se para ir de um edifício ao outro o Homem Aranha necessite utilizar exatamente a amplitude máxima do movimento de pêndulo (arco feito de um edifício ao outro) quando sua teia totalmente esticada tiver um comprimento de 40 m do topo de um dos edifícios até o guindaste, o tempo gasto pelo herói para chegar de um prédio a outro será de: (Adote g = 10 m/s2 e p = 3) *a) 6 s. b) 12 s. c) 24 s. d) 36 s. e) 48 s. (MACKENZIE/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: E Um pescador observa que seu barco oscila na direção vertical, para baixo e para cima 200 vezes em 50 s. O período de uma oscilação do barco é a) 4,0 s d) 0,50 s b) 2,0 s *e) 0,25 s c) 1,0 s (ENEM-2016) - ALTERNATIVA: C O eletrocardiograma, exame utilizado para avaliar o estado do cora- ção de um paciente, trata-se do registro da atividade elétrica do co- ração ao longo de um certo intervalo de tempo. A figura representa o eletrocardiograma de um paciente adulto, descansado, não fuman- te, em um ambiente com temperatura agradável. Nessas condições é considerado normal um ritmo cardíaco entre 60 e 100 batimentos por minuto Com base no eletrocardiograma apresentado, identifica-se que a fre quência cardíaca do paciente é a) normal. b) acima do valor ideal. *c) abaixo do valor ideal. d) próxima do limite inferior. e) próxima do limite superior. (PUC/PR-2017.1) - ALTERNATIVA: E Você sabe para que serve o eletrocardiograma? Ele é capaz de de- tectar problemas no ritmo dos batimentos do coração. [...] O cora- ção possui células que geram impulsos elétricos que dão origem às batidas do órgão. O eletrocardiograma é capaz de registrar e medir esses estímulos e pode mostrar se o ritmo ou a intensidade estão em sintonia. Disponível em: <http://vivomaissaudavel.com.br/saude/clinica-geral/saiba-a -importancia-doeletrocardiograma/>. Acesso em 09 de dez/2016 O ritmo cardíaco é comumente medido em batimentos por minuto (bpm). O gráfico a seguir apresenta um eletrocardiograma de um paciente: t (s) in te ns id ad e O ritmo cardíaco apresentado pelo paciente no exame é: a) 40 bpm. b) 60 bpm. c) 80 bpm. d) 100 bpm. *e) 120 bpm. DINÂMICA DAS OSCILAÇÕES (UNICENTRO/PR-2017.1) - QUESTÃO ANULADA Um bloco de massa igual a 500,0 g é preso a uma mola horizon- tal e executa um movimento harmônico simples de período igual a 200 ms. Considerando-se a energia total do sistema igual a 40 mJ, é correto afirmar que a amplitude do movimento, em cm, é igual a a) 4,0 d) 7,9 b) 5,2 e) 8,0 c) 6,8 RESPOSTA CORRETA: amplitude A @ 1,3 cm (UEPG/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08) Um pêndulo, um sistema massa-mola ou uma corda de violão rea- lizam movimentos oscilatórios, caracterizados por um período e por uma frequência. Em relação aos movimentos oscilatórios, assinale o que for correto. 01) O período de um pêndulo, para pequenas amplitudes de oscila- ção, é inversamente proporcional ao comprimento do pêndulo. 02) O movimento harmônico é um tipo particular de movimento os- cilatório. 04) O período de oscilação em um sistema massa-mola não depen- de da constante elástica da mola. 08) Se uma corda de violão oscila 12 vezes em 40 segundos, o pe- ríodo de vibração é de 10 3 s. japizzirani@gmail.com 3 (UEM/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16) Considere um pêndulo simples ideal composto de uma massa m presa a uma extremidade de um fio inextensível de comprimento L. A outra extremidade é presa ao teto, conforme mostra a figura abaixo, e a massa m é solta da posição A. Considere que as oscilações do pêndulo são suficientemente pe- quenas de tal forma que o movimento do pêndulo seja harmônico simples.Assinale o que for correto. 01) A energia potencial em A é maior que a energia potencial em C. 02) A energia cinética é menor na posição C. 04) A energia mecânica total do pêndulo na posição A é maior que na posição C. 08) Para qualquer massa m, o período de oscilação do pêndulo pode ser de 1 segundo se a razão g/L = (2p)2 , onde g é a aceleração da gravidade. 16) A posição horizontal da massa em diferentes tempos pode ser descrita por uma função do tipo cosseno. (UEM/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08) Um pequeno objeto de massa m = 5,0 × 10–2 kg está preso a uma mola e oscila em torno da posição de equilíbrio com movimento har- mônico simples (MHS). Considere que o movimento ocorre ao longo do eixo x (com o eixo Ox orientado para a direita), e que a posição do objeto em função do tempo é dada por x = A cos(ω t + α), com A, ω e α constantes. Considere que a energia mecânica do sistema é constante e igual a 44,1 × 10–4 J, e que a constante da mola é k = 2,0 × 10–1 N/m. Sobre este sistema, assinale o que for correto. 01) Se a fase α do movimento é p rad, então no instante t = 0 s o objeto está na posição extrema à esquerda, em que a compressão da mola é máxima. 02) O valor máximo do módulo da aceleração do objeto, que ocor- re nos pontos mais distantes de sua posição de equilíbrio, vale 7,7 × 10–1 m/s2 . 04) O valor máximo do módulo do momento linear do objeto, que ocorre na posição de equilíbrio, vale 1,9 × 10–2 kg·m/s. 08) A amplitude da oscilação, que depende da energia mecânica, vale 2,1 × 10–1 m. 16) O objeto demora 2p s para percorrer uma oscilação completa. (UFGD/MS-2017.1) - ALTERNATIVA: E Uma oscilação harmônica é conhecida por ter força de restauração proporcional ao deslocamento. Para esse tipo de oscilação é possí- vel dizer que: a) A frequência de oscilação independe do valor da força restaura- dora. b) A frequência da energia total do oscilador independe do valor da força restauradora. c) O período é o mesmo para qualquer valor da força restauradora. d) O período depende do valor da energia mecânica do sistema. *e) A energia mecânica do sistema é constante. (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: A Considere um pêndulo, construído com um fio inextensível e uma massa puntiforme, que oscila em um plano vertical sob a ação da gravidade ao longo de um arco de círculo. Suponha que a massa se desprenda do fio no ponto mais alto de sua trajetória durante a os- cilação. Assim, após o desprendimento, a massa descreverá uma trajetória *a) vertical. b) horizontal. c) parabólica. d) reta e tangente à trajetória. (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: C Se fossem desprezados todos os atritos e retirados os amortecedo- res, um automóvel parado em uma via horizontal poderia ser tratado como um sistema massa mola. Suponha que a massa suspensa seja de 1000 kg e que a mola equivalente ao conjunto que o susten- ta tenha coeficiente elástico k . Como há ação também da gravidade, é correto afirmar que, se o carro oscilar verticalmente, a frequência de oscilação a) não depende da gravidade e é função apenas do coeficiente elás- tico k . b) é função do produto da massa do carro pela gravidade. *c) não depende da gravidade e é função da razão entre k e a massa do carro. d) depende somente do coeficiente elástico k . (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: B Considere um sistema massa mola oscilando sem atrito em uma trajetória vertical próxima à superfície da Terra. Suponha que a am- plitude da oscilação é 20 cm, a massa seja de 1 kg e g = 10 m/s2. O trabalho total realizado pela força peso durante um período de oscilação é, em Joules, a) 2. c) 200. *b) 0. d) 20. (IF/PE-2017.1) - ALTERNATIVA: D Um sistema de pêndulo simples é constituído de um pequeno corpo de massa M suspenso na extremidade de um fio de peso desprezí- vel, cujo comprimento é L, oscilando com pequena amplitude, em um plano vertical. Esse dispositivo executa um MHS (Movimento Harmônico Simples). Suponha que, em experimento realizado em laboratório, um corpo preso à extremidade de um fio de 9 cm, par- tindo do ponto de equilíbrio, é puxado e colocado em oscilação. Uti- lizando um cronômetro, obtemos o período de oscilação do pêndulo igual a 0,60 segundos. Ao se trocar o fio por um outro com compri- mento diferente, verificamos uma alteração no período de oscilação do novo pêndulo. Qual o valor do período de oscilação do pêndulo simples, expresso em segundos, se utilizarmos um fio com 36 cm de comprimento? a) 0,30 s b) 2,00 s c) 2,40 s *d) 1,20 s e) 0,15 s (ITA/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: E Na figura, um tubo fino e muito leve, de área de seção reta S e com- primento a, encontra-se inicialmente cheio de água de massa M e massa específica ρ . Graças a uma haste fina e de peso desprezí- vel, o conjunto forma um pêndulo simples de comprimento L medido entre o ponto de suspensão da haste e o centro de massa inicial da água. L a Posto a oscilar, no instante inicial começa a pingar água pela base do tubo a uma taxa constante r = –ΔM /Δt. Assinale a expressão da variação temporal do período do pêndulo. a) 2p L / g b) 2p ρLS – rt / ρSg c) 2p ρLS + rt / ρSg d) 2p 2ρLS – rt / 2ρSg *e) 2p 2ρLS + rt / 2ρSg japizzirani@gmail.com 4 (VUNESP/FMJ-2017.1) - RESPOSTA: a) F = 10 N b) Watr = 0,36 J A figura mostra um objeto, de massa igual a 0,50 kg, sobre uma su- perfície horizontal, preso à extremidade de uma mola de constante elástica igual a 50 N/m, que tem a outra extremidade presa a uma parede. Inicialmente, o objeto é deslocado até a posição A, na qual a mola está distendida de 20 cm. Solto, o objeto passa a oscilar em torno do ponto B, que marca a posição na qual a mola não se encon- tra nem comprimida nem distendida. (http://crv.sistti.com.br. Adaptado.) a) Calcule, em newtons, a intensidade da força que a mola aplica no objeto quando ele se encontra na posição A. b) Sabendo que o sistema não é conservativo e que, em determi- nado instante, o objeto passa pela posição B com velocidade de 1,6 m/s, calcule, em joules, o trabalho realizado pelas forças dissipa- tivas desde o início da oscilação até esse instante. (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: D Considere um pêndulo simples oscilando com período T próximo à superfície da Terra. O sistema consiste em um fio inextensível, fle- xível e de massa desprezível, preso a uma massa cujas dimensões são muito menores que o comprimento do fio. Considere que a energia cinética inicial da massa é E i . Nos dois intervalos entre o início do movimento e os tempo 2T e 3T, a variação da energia cinética é, respectivamente, a) E i e 2 E i . b) 2E i e 3E i. c) 0 e E i . *d) 0 e 0. (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: A Duas massas, m1 > m2, são presas uma a outra por uma mola, e o sistema é livre para deslizar sem atrito em uma mesa horizontal. Considerando que, durante oscilação do conjunto, as massas se aproximam e se afastam uma da outra com frequências e amplitu- des constantes. Assumindo que a posição do centro de massa do sistema não se altere, é correto afirmar que *a) m1 oscila com amplitude menor que m2 e ambas com a mesma frequência. b) m2 oscila com amplitude menor que m1 e ambas com a mesma frequência. c) ambas oscilam com amplitudes e frequências iguais. d) ambas oscilam com amplitudes iguais e m1 com frequência maior. (IFSUL/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: C O gráfico abaixo, representa a posição de uma massa presa à extre- midade de uma mola. Com base neste gráfico, afirma-se que a velocidade e a força no instante indicado pela linha tracejada são respectivamente: a) positiva ; a força aponta para a direita. b) negativa ; a força aponta para a direita. *c) nula ; a força aponta para a direita. d) nula ; a força aponta para a esquerda. (UNIMONTES/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: C Um corpo de massa m = 2 kg, ao ser suspenso por uma mola, gera, no comprimento desta, uma deformação de 2,5 cm. Um aluno deslo- ca o corpo preso à mola de 5 cm, a partir da posição de equilíbrio e o solta, observando o movimento harmônico simples desse sistema massa-mola. A frequência angular de oscilaçãoem rad/s vale: a) 10. Dado: g = 10 m/s2. b) 15. *c) 20. d) 30. (UNIMONTES/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: A Um pêndulo simples é um sistema constituído por um fio inexten- sível (não se deforma) e de massa desprezível, sendo que uma de suas extremidades está afixada a uma estrutura fixa (um teto, por exemplo), e a outra, fixada a uma massa m, que pode oscilar livre- mente. Consideremos um pêndulo simples que oscila, do ponto A até o ponto C, descrevendo um arco de circunferência (ver figura). A energia potencial do sistema é calculada em relação ao nível esta- belecido pela reta horizontal pontilhada (ver figura). Nos pontos A e C, o módulo da velocidade da massa m é nulo e, no ponto B, o mó- dulo atinge seu máximo valor. A energia potencial é igual à energia mecânica do sistema nos pontos: *a) A e C. b) A e B. c) B e C. d) A, B e C. japizzirani@gmail.com 5 VESTIBULARES 2017.2 (IFSUL/RS-2017.2) - ALTERNATIVA: B Uma partícula oscila em movimento harmônico simples ao longo de um eixo x entre os pontos x1 = –35 cm e x2 = 15 cm. Sabe-se que essa partícula leva 10 s para sair da posição x1 e passar na posição x = –10 cm. Analise as seguintes afirmativas referentes ao movimento dessa partícula: I. A amplitude do movimento é igual a 50 cm e a posição de equilíbrio é o ponto x = 0. II. Na posição x = –10 cm, a velocidade da partícula atinge o valor máximo. III. Nos pontos x1 = –35 cm e x2 = 15 cm, a velocidade da partícula é nula. IV. O período do movimento é 10 s. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e II. *b) II e III. c) I e IV. d) III e IV. (UECE-2017.2) - ALTERNATIVA: B Em um oscilador harmônico simples, do tipo massa-mola, a posição e a velocidade podem variar com o tempo conforme as seguintes funções: a) sen(ω t ) e sen(ω t ) . *b) sen(ω t ) e cos(ω t ) . c) cos(ω t ) e tg(ω t ) . d) tg(ω t ) e cos(ω t ) . (UECE-2017.2) - QUESTÃO ANULADA Considere uma partícula se movimentando por uma trajetória cir- cular no plano xy. As projeções do movimento nos eixos x e y são movimentos a) harmônicos simples. b) harmônico simples e uniforme, respectivamente. c) uniforme e harmônico simples, respectivamente. d) uniformes. OBS.: Nenhuma alternativa é correta. Se no enunciado o estivesse ... trajetória circular com movimento uniforme no plano ... a resposta seria alternativa A. CINEMÁTICA DAS OSCILAÇÕES DINÂMICA DAS OSCILAÇÕES (VUNESP/UEFS-2017.2) - ALTERNATIVA: E Um pequeno bloco de massa 100 g, preso a uma mola de massa desprezível de constante elástica igual a 40 N/m, oscila em movi- mento harmônico simples entre os pontos A e B, como representado na figura. Desprezando o atrito e a resistência do ar, a máxima velocidade atingida pelo bloco nesse movimento é a) 8 m/s. b) 2 m/s. c) 4 m/s. d) 12 m/s. *e) 6 m/s. (UNESP-2017.2) - ALTERNATIVA: A Observe o poema visual de E. M. de Melo e Castro. (www.antoniomiranda.com.br. Adaptado.) Suponha que o poema representa as posições de um pêndulo sim- ples em movimento, dadas pelas sequências de letras iguais. Na linha em que está escrita a palavra pêndulo, indicada pelo traço vermelho, cada letra corresponde a uma localização da massa do pêndulo durante a oscilação, e a letra P indica a posição mais baixa do movimento, tomada como ponto de referência da energia poten- cial. Considerando as letras da linha da palavra pêndulo, é correto afirmar que *a) a energia cinética do pêndulo é máxima em P. b) a energia potencial do pêndulo é maior em Ê que em D. c) a energia cinética do pêndulo é maior em L que em N. d) a energia cinética do pêndulo é máxima em O. e) a energia potencial do pêndulo é máxima em P. (UDESC-2017.2) - ALTERNATIVA: C Um antigo relógio de pêndulo (considere-o como um pêndulo sim- ples) é constituído de uma barra metálica delgada. Este relógio é construído e calibrado para a região Norte do Brasil. Considere uma situação na qual ele é enviado da região Norte para a região Sul do Brasil, experimentando uma variação de temperatura média Δt. Em virtude desta mudança de temperatura o comprimento da barra é alterado, ocasionando uma mudança em seu período de oscilação. Sejam: ● LN o comprimento do pêndulo quando na região Norte, na tempe- ratura média tN ; ● LS o comprimento do pêndulo quando na região Sul, na tempera- tura média tS ; ● α o coeficiente de dilatação linear da barra metálica que forma o pêndulo; ● TN o período das oscilações do pêndulo quando na região Norte; ● TS o período das oscilações do pêndulo quando na região Sul; ● g a aceleração da gravidade (considere o mesmo valor nas duas regiões). Com base nestas informações, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear da barra metálica vale: a) (TN/TS)2 – 1 Δt d) (TN/TS)2 + 1 Δt b) (TS/TN)2 + 1 Δt e) (TS/TN) – 1 Δt *c) (TS/TN)2 – 1 Δt (UECE-2017.2) - ALTERNATIVA: C Em um oscilador harmônico simples, a energia potencial na posição de energia cinética máxima a) tem um máximo e diminui na vizinhança desse ponto. b) tem um mínimo, aumenta à esquerda e se mantém constante à direita desse ponto. *c) tem um mínimo e aumenta na vizinhança desse ponto. d) tem um máximo, aumenta à esquerda e se mantém constante à direita desse ponto. japizzirani@gmail.com 6 (VUNESP/C.U.S.Camilo-2017.2) - ALTERNATIVA: A Uma mola ideal tem uma de suas extremidades presa a uma parede vertical e a outra presa a um bloco. Tal bloco oscila em movimento harmônico simples entre as posições A e C, passando pelo ponto B, ponto médio do segmento AC, constituindo um sistema massa-mola. Sobre esse movimento, é correto afirmar que: *a) em B, a aceleração escalar do bloco é nula. b) a aceleração escalar do bloco tem intensidade constante. c) a velocidade escalar do bloco tem o menor módulo em B. d) entre B e C, o movimento do bloco é sempre retardado. e) nos pontos A e C, a resultante das forças sobre o bloco é nula. (PUC/SP-2017.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Uma esfera de massa 1000g encontra-se em equilíbrio estático quando suspensa por uma mola ideal que está presa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador que executa um movi- mento de ascensão com velocidade constante de módulo 2m.s–1. Quando o botão de emergência é acionado, o elevador para subita- mente e, então, o sistema mola+esfera passa a oscilar em MHS com amplitude de 10 cm. Determine, em unidades do SI, a constante elástica da mola. Des- preze a resistência do ar durante a oscilação. Adote: 20 = 4,5 a) 425 b) 450 c) 475 d) 500 OBS.: A resposta correta é K = 400 N/m. japizzirani@gmail.com 7 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIA introdução à ondulatória (SENAI/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: A Enquanto o som é uma onda mecânica, que exige um meio mate- rial – que pode ser sólido, líquido ou gasoso – para se propagar, as ondas de rádio são eletromagnéticas e se propagam até mesmo no vácuo. Isso explica porque os astronautas que andaram na Lua pu- deram conversar entre si somente por meio da transmissão de rádio, pois lá não há atmosfera e isso *a) impede a propagação do som, mas a propagação das ondas de rádio continua possível. b) amplia a frequência das ondas de rádio e inibe a propagação do som. c) reduz a velocidade de propagação do som, devido a distância da Terra. d) modifica as funções da orelha interna humana e, com isto, o som não é captado. e) diminui a frequência das ondas sonoras propagando apenas as ondas de rádio. (SENAI/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: B As ondas eletromagnéticas são utilizadas em vários setores, depen- dendo da frequência em que se encontram. As câmaras de bron- zeamento artificial, por exemplo, que possuem acentuado risco de provocar câncer de pele em seus usuários, utilizam a) raios infravermelho. d) raios X. *b) raios ultravioleta. e) micro-ondas. c) raios gama. (UNESP-2017.1) - ALTERNATIVA: D Radares são emissores e receptores de ondas de rádio e têm aplica- ções, por exemplo, na determinação de velocidades de veículos nas ruas e rodovias. Já os sonares são emissores ereceptores de ondas sonoras, sendo utilizados no meio aquático para determinação da profundidade dos oceanos, localização de cardumes, dentre outras aplicações. Comparando-se as ondas emitidas pelos radares e pelos sonares, temos que: a) as ondas emitidas pelos radares são mecânicas e as ondas emi- tidas pelos sonares são eletromagnéticas. b) ambas as ondas exigem um meio material para se propagarem e, quanto mais denso for esse meio, menores serão suas velocidades de propagação. c) as ondas de rádio têm oscilações longitudinais e as ondas sono- ras têm oscilações transversais. *d) as frequências de oscilação de ambas as ondas não dependem do meio em que se propagam. e) a velocidade de propagação das ondas dos radares pela atmos- fera é menor do que a velocidade de propagação das ondas dos sonares pela água. (FUVEST/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: B A figura representa uma onda harmônica transversal, que se propa- ga no sentido positivo do eixo x, em dois instantes de tempo: t = 3 s (linha cheia) e t = 7 s (linha tracejada). Dentre as alternativas, a que pode corresponder à velocidade de propagação dessa onda é a) 0,14 m/s *b) 0,25 m/s c) 0,33 m/s d) 1,00 m/s e) 2,00 m/s (UFRGS/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: D A tabela abaixo apresenta a frequência f de três diapasões. Considere as afirmações abaixo. Diapasão f (Hz) d1 264 d2 352 d3 440 I - A onda sonora que tem o maior período é a produzida pelo dia- pasão d1. II - As ondas produzidas pelos três diapasões, no ar, têm velocida- des iguais. III- O som mais grave é o produzido pelo diapasão d3. Quais estão corretas? a) Apenas I. *d) Apenas I e II. b) Apenas II. e) I, II e III. c) Apenas III. japizzirani@gmail.com 8 VESTIBULARES 2017.2 (UNESP-2017.2) - ALTERNATIVA: D No sistema auditivo humano, as ondas sonoras são captadas pela membrana timpânica, que as transmite para um sistema de alavan- cas formado por três ossos (martelo, bigorna e estribo). Esse sis- tema transporta as ondas até a membrana da janela oval, de onde são transferidas para o interior da cóclea. Para melhorar a eficiência desse processo, o sistema de alavancas aumenta a intensidade da força aplicada, o que, somado à diferença entre as áreas das janelas timpânica e oval, resulta em elevação do valor da pressão. (www.anatomiadocorpo.com. Adaptado.) Considere que a força aplicada pelo estribo sobre a janela oval seja 1,5 vezes maior do que a aplicada pela membrana timpânica sobre o martelo e que as áreas da membrana timpânica e da janela oval sejam 42,0 mm2 e 3,0 mm2, respectivamente. Quando uma onda so- nora exerce sobre a membrana timpânica uma pressão de valor PT, a correspondente pressão exercida sobre a janela oval vale a) 42PT *d) 21PT b) 14PT e) 7PT c) 63PT (UFU/MG-2017.2) - ALTERNATIVA: B As ondas eletromagnéticas conhecidas como micro-ondas são transversais, estão em uma faixa de frequência que vai de apro- ximadamente 0,3 GHz até cerca de 300 GHz, e são utilizadas em diversos aparelhos de uso cotidiano. Assinale a alternativa que apresenta o aparelho que funciona utili- zando micro-ondas. a) Controle remoto do televisor *b) Telefone celular c) Tomógrafo computadorizado d) Rádio de ondas curtas (ACAFE/SC-2017.2) - ALTERNATIVA: D Considere o caso abaixo e marque com V as proposições verdadei- ras e com F as falsas. Ao final do século 19, o Professor físico alemão, Wilhelm Conrad Röntgen, quando trabalhava em seu laboratório na Baviera, sul da Alemanha, estudando o tubo de raios catódicos, descobriu aciden- talmente os raios X. Ciente da importância de sua descoberta, que ele chamou de raios X por não saber realmente do que se tratava, sendo X a incógnita da matemática, Em dezembro de 1895 publicou o artigo o “EINE NEURE ART VON STRAHLEN” (sobre uma nova espécie de raios), onde descreve suas experiências e observações e relata várias proposições. ( ) Os raios X atravessam corpos opacos à luz. ( ) Provocam fluorescência em certos materiais. ( ) Não são defletidos por campos magnéticos. ( ) Os raios X propagam-se em linha reta. ( ) Os raios X propagam-se em uma única direção. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F - F - F - V - V b) V - F - V – F - V c) F - V - F - V - V *d) V - V - V - V - F (IF/SC-2017.2) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16) Sabe-se que as ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo enquanto que as ondas mecânicas necessitam de um meio material para se propagarem. O som, por exemplo, é uma onda me- cânica longitudinal; já a luz é uma onda eletromagnética transversal. Com base em seus conhecimentos e nas informações apresentadas no texto acima, analise as afirmativas abaixo e assinale no cartão -resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) O som se propaga mais rapidamente na madeira do que no ar. 02) O ultrassom é uma onda eletromagnética. 04) A velocidade do som é 3.108 m/s, ou seja, 300 mil quilômetros por segundo. 08) O fenômeno do eco só ocorre com ondas transversais. 16) As cores que vemos são ondas eletromagnéticas visíveis. 32) A luz se propaga mais rapidamente na água do que no vácuo. (USF/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: A Uma das aplicações possíveis do ultrassom na medicina, além da sua utilização em exames de imagens importantes, conhecidos como ecografia, é a destruição de células cancerígenas. Camadas de tecidos humanos podem ser seletivamente destruídas com um feixe de ultrassom de 103 W/cm2 de intensidade. A energia trans- ferida em 1 minuto por uma onda, com essa intensidade, em uma superfície de 1 mm2 equivale a *a) 600 J. b) 60 J. c) 10 J d) 6 J. e) 1 J. japizzirani@gmail.com 9 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIA equação fundamental da ondulatória (PUC/RJ-2017.1) - ALTERNATIVA: D Em uma corda esticada, uma onda transversal se propaga com fre- quência f e comprimento de onda l. A velocidade de propagação da onda na corda e a frequência angu- lar da onda são dadas, respectivamente, por: a) l /f ; 2p f b) l f ; 1/f c) l /f ; 2p /f *d) l f ; 2p f e) l f ; 2p /f (UNIFENAS/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: E Sabendo-se que o comprimento de onda da luz vermelha no vácuo é 600 nm e que a velocidade da luz no vácuo seja 3.108 m/s. Qual será a frequência desta radiação? a) 1.1014 Hertz. b) 2.1014 Hertz. c) 3.1014 Hertz. d) 4.1014 Hertz. *e) 5.1014 Hertz. (UNICENTRO/PR-2017.1) - ALTERNATIVA: D Uma onda se propaga ao longo de uma corda com frequência de 20,0Hz, conforme a figura. Nessas condições, é correto afirmar que a velocidade da onda, em m/s, é igual a a) 5,4 b) 6,8 c) 7,2 *d) 8,0 (VUNESP/Uni-FACEF-2017.1) - ALTERNATIVA: D O gráfico mostra a variação da propagação transversal y com o des- locamento longitudinal x de uma onda. Sabendo que o intervalo de tempo compreendido pelo gráfico é de 7 segundos, a amplitude, o comprimento de onda e o período de oscilação desta onda são, respectivamente, a) 5 cm, 2 cm e 1,00 s. b) 2 cm, 5 cm e 1,25 s. c) 4 cm, 5 cm e 2,00 s. *d) 10 cm, 4 cm e 2,00 s. e) 10 cm, 5 cm e 2,25 s. (UNICAMP/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: B Considere que, de forma simplificada, a resolução máxima de um microscópio óptico é igual ao comprimento de onda da luz incidente no objeto a ser observado. Observando a célula representada na figura abaixo, e sabendo que o intervalo de frequências do espectro de luz visível está compreendido entre 4,0 × 1014 Hz e 7,5 × 1014 Hz, a menor estrutura celular que se poderia observar nesse microscó- pio de luz seria (Se necessário, utilize c = 3 × 108 m/s.) (Adaptado de http://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/celulas-conheca -ahistoria-de-sua-descoberta-e-entenda-sua-estrutura.htm. Acessado em 25/10/2016.) a) o ribossomo. *b) o retículo endoplasmático. c) a mitocôndria. d) o cloroplasto. (UFLA/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: D A grande notícia científica deste ano foi o anúncio da detecção direta de ondas gravitacionais pelos interferômetros do LIGO. Há alguns bilhões de anos, dois buracos negros de cerca 29 e 36 massas so- lares foram fundidas, em alguns décimos de segundo, para dar o nascimento a um buraco negro de cercade 62 massas solares. No processo, foram emitidas ondas gravitacionais que se deslocam à velocidade da luz, 3×108 m/s. Essas ondas vieram para a Terra no dia 14 de setembro de 2015, dia que passou para a história como o primeiro dia em que se observou o nascimento de um buraco negro graças a ondas gravitacionais. O comprimento das ondas gravita- cionais foi de um milhão de metros. A frequência em hertz da onda gravitacional é: a) 0,3 Hz b) 3 Hz c) 30 Hz *d) 300 Hz (UNICEUB/DF-2017.1) - RESPOSTA: 93 E; 94 C; 95 E; 96 E Ultrassonografia é uma técnica médica, não invasiva, utilizada para reproduzir imagens, observadas em tempo real, dos órgãos inter- nos, dos tecidos, da rede vascular e do fluxo sanguíneo. Ao se co- locar o aparelho produtor e receptor de ondas ultrassônicas sobre a pele do paciente, a onda ultrassônica viaja através do tecido mole, atinge o alvo e é refletida de volta para o aparelho, o que permite a produção das imagens. Considerando que a velocidade das ondas ultrassônicas nos tecidos moles do corpo humano seja de 1500 m/s e que o aparelho de ul- trassonografia opere com frequência de 6 MHz, julgue os itens sub- sequentes como CERTO (C) ou ERRADO (E). 93. Ocorre ressonância quando se transfere para um sistema osci- lante energia com frequência diferente da sua frequência natural e o sistema absorve integralmente a energia transferida, independen- temente das forças de atrito que o meio possa oferecer ao desloca- mento da onda. 94. O equipamento de ultrassonografia mencionado opera com com- primento de onda igual a um quarto de milímetro. 95. Se a distância entre o alvo e o referido aparelho ultrassônico for de 15 cm, o tempo decorrido entre a emissão e a detecção do eco das ondas ultrassônicas será de 0,1 milissegundo. 96. A técnica de ultrassonografia baseia-se no fato de as ondas ul- trassônicas poderem ser polarizadas. japizzirani@gmail.com 10 (UEG/GO-2017.1) - ALTERNATIVA: E As ondas em um oceano possuem 6,0 metros de distância entre cristas sucessivas. Se as cristas se deslocam 12 m a cada 4,0 s, qual seria a frequência, em Hz, de uma boia colocada nesse oce- ano? a) 1,80 d) 1,20 b) 1,50 *e) 0,50 c) 1,00 (UFLA/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo apresenta o gráfico do deslocamento de uma onda que se propaga numa corda em função da posição no instante t = 0: O comprimento de onda e a amplitude da onda são: a) Comprimento de onda = 3 cm e amplitude = 10 cm b) Comprimento de onda = 10 cm e amplitude = 3 cm *c) Comprimento de onda = 20 cm e amplitude = 3 cm d) Comprimento de onda = 30 cm e amplitude = 3 cm (VUNESP/FMJ-2017.1) - ALTERNATIVA: D Um equipamento de ultrassonografia não consegue distinguir duas superfícies refletoras das ondas ultrassônicas se a distância entre elas for menor que o comprimento das ondas utilizadas. Sabendo que a velocidade de propagação das ondas ultrassônicas nos teci- dos moles do corpo é de 1540 m/s, se um equipamento de ultras- sonografia utiliza ondas com frequência de 2,0 MHz, ele consegue distinguir duas estruturas separadas de, no mínimo, a) 1,30 mm. *d) 0,77 mm. b) 0,13 mm. e) 0,95 mm. c) 3,08 mm. (UERJ-2017.1) - RESPOSTA: f = 6,0 Hz Observe no diagrama o aspecto de uma onda que se propaga com velocidade de 0,48 m/s em uma corda: Calcule, em hertz, a frequência da fonte geradora da onda. (IFSUL/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: A Quem é o companheiro inseparável do gaúcho na lida do campo? O cachorro, que com seu latido, ajuda a manter o gado na tropa. Com base nessa afirmação, preencha as lacunas da frase a seguir. As ondas sonoras são classificadas como ondas ____________ e as de maior ___________ têm menor _______________. Os termos que preenchem correta e respetivamente o período aci- ma são: *a) longitudinais - frequência – comprimento de onda. b) transversais - frequência – velocidade. c) longitudinais - velocidade - comprimento de onda. d) transversais - velocidade – frequência. (EBMSP/BA-2017.1) - ALTERNATIVA: 33 E e 34 D ENUNCIADO PARA AS QUESTÕES 33 e 34. Na opinião de especialistas, a descoberta do mecanismo da autofa- gia, que levou ao Prêmio Nobel de Medicina 2016, pode contribuir para uma melhor compreensão de patologias, como as vinculadas ao envelhecimento. Na maioria das patologias, a autofagia deve ser estimulada, como nas doenças neurodegenerativas, para eliminar os aglomerados de proteínas que se acumulam nas células enfer- mas. A tabela mostra, aproximadamente, as faixas de frequência de ra- diações eletromagnéticas e a figura da escala nanométrica mostra, entre outras, as dimensões de proteínas e de células do sangue. Faixas de frequência de radiações eletromagnéticas Radiação micro-on-das infraver- melho ultravioleta raios X raios gama faixa de frequências (Hz) 108 – 1011 1012 – 1014 1015 – 1016 1017 – 1019 1020 – 1022 1000nm 104nm Escala nanométrica Nanopartículas 100 – 200 nm Bactérias 109nm108nm107nm106nm105nm100nm10nm1nm10–1nm Vírus Proteínas Nanotubos de carbono DNA Células sanguíneas Fio de cabelo Formiga Bola de tênis Criança Disponível em: <https://www.google.com.br/search?q=dimensões+de+proteí- nas+e+de+células>. Acesso em: 6 out. 2016. QUESTÃO 33 Com base na informação da escala nanométrica, comparando-se as dimensões de células sanguíneas e de proteínas, pode-se afirmar que células sanguíneas é maior do que proteínas um número de vezes da ordem de a) 108 b) 107 c) 106 d) 105 *e) 104 QUESTÃO 34 Considerando-se essas informações e sabendo-se que a velocidade de propagação da luz no ar é igual a 3,0.108 m/s, para que se ob- servem proteínas e células sanguíneas, podem-se utilizar, respecti- vamente, as radiações a) raios X e raios gama. b) micro-ondas e raios X. c) raios gama e micro-ondas. *d) ultravioleta e infravermelho. e) infravermelho e micro-ondas. (UEPG/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 29 (01+04+08+16) Uma onda periódica se propaga em uma corda, de 2 m de compri- mento e que possui uma massa de 400 g, de acordo com a equação: y =10cos(10p t − 2px), onde y e x estão em metros e t em segun- dos. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01) A frequência de oscilação da onda é 5 Hz. 02) O comprimento de onda é 2 m. 04) A velocidade de propagação da onda na corda é 5 m/s. 08) A intensidade da força que traciona a corda é 5 N. 16) A amplitude da onda é 10 m. (EBMSP/BA-2017.1) - RESPOSTA: f @ 1,0 MHz No exame de ultrassom, um breve pulso sonoro é emitido por um transdutor constituído por um cristal piezoelétrico. Nesse cristal, um pulso elétrico provoca uma deformação mecânica na sua estrutura, que passa a vibrar, originando uma onda sonora – de modo análogo a um alto-falante. O pulso de ultrassom enviado através do corpo é parcialmente refletido nas diferentes estruturas do corpo, diferen- ciando tumores, tecidos anômalos e bolsas contendo fluidos. O pul- so é detectado de volta pelo mesmo transdutor, que transforma a onda sonora em um pulso elétrico, visualizado em um monitor de vídeo. PENTEADO, Paulo César Martins, Física: Conceitos e Aplicações; volume 2. São Paulo: Moderna, 1998, p. 434. Sabendo que a velocidade de propagação das ondas de ultrassom nos tecidos humanos é de 1540 m/s e que pode ser detectada uma estrutura de dimensão igual a 1,5mm, determine a frequência do pulso elétrico utilizado na formação da imagem no monitor de vídeo. japizzirani@gmail.com 11 (ENEM-2016) - ALTERNATIVA: E As notas musicais podem ser agrupadas de modo a formar um con- junto. Esse conjunto pode formar uma escala musical. Dentre as diversas escalas existentes, a mais difundida é a escala diatônica, que utiliza as notas denominadas dó, ré, mi, fá, sol, lá e si. Essas no- tas estão organizadas em ordem crescente de alturas, sendo a nota dó a mais baixa e a nota si a mais alta. Considerando uma mesma oitava, a nota si é a que tem menor a) amplitude. b) frequência. c) velocidade. d) intensidade. *e) comprimento de onda. (ITA/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: E Uma onda harmônica propaga-se para a direita com velocidade constante em umacorda de densidade linear μ = 0,4 g/cm. A figura mostra duas fotos da corda, uma num instante t = 0s e a outra no instante t = 0,5s. Considere as seguintes afirmativas: I. A velocidade mínima do ponto P da corda é de 3 m/s. II. O ponto P realiza um movimento oscilatório com período de 0,4 s. III. A corda está submetida a uma tensão de 0,36 N. Assinale a(s) afirmativa(s) possível (possíveis) para o movimento da onda na corda a) I. b) II. c) III. d) I e II. *e) II e III. (UNCISAL-2017.1) - ALTERNATIVA: D O disco do Blu-ray é uma mídia de gravação óptica digital, tem ca- pacidade para 25 GB (camada simples) ou 50 GB (camada dupla) e utiliza laser de cor azul-violeta. O disco de DVD apresenta capa- cidade de 4,7 GB (camada simples) ou 8,5 GB (camada dupla) e utiliza laser de cor vermelha. A principal diferença entre esses tipos de lasers é que o de cor azul-violeta tem a) amplitude maior do que a do laser vermelho. b) frequência menor do que a do laser vermelho. c) maior intensidade do que a do laser vermelho. *d) comprimento de onda menor do que o do laser vermelho. e) velocidade de propagação maior do que a do laser vermelho. (UCB/DF-2017.1) - ALTERNATIVA: C Suponha que o comprimento de onda de um feixe de luz seja de 6,0 × 103 A o . Consideranto a velocidade da luz no vácuo 3 × 105 km/s e 1 A o = 10–10 m, qual a frequência, em Hertz (Hz), dessa onda? a) 2,0 × 1014 Hz b) 1,5 × 1015 Hz *c) 5,0 × 1014 Hz d) 3,0 × 1015 Hz e) 2,5 × 1014 Hz (FEI/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: B Uma onda, cujo comprimento de onda é 0,3 m, se propaga em um meio com equação dada por y = 0,1cos(60p t – 6,67px). Nestas condições, qual é a velocidade de propagação desta onda? a) 8 m/s *b) 9 m/s c) 10 m/s d) 12 m/s e) 15 m/s (OBS.: Faltou escrever que a equação está em unidades do Siste- ma Internacional S.I.) VESTIBULARES 2017.2 (UCB/DF-2017.2) - ALTERNATIVA: A Fonte sonora é qualquer corpo capaz de fazer o ar oscilar com on- das de frequência de amplitude detectáveis pelos nossos ouvidos. No entanto, as fontes mais variadas e ricas em qualidade sonora são os instrumentos musicais, que, de forma geral, podem ser clas- sificados em três grandes grupos: os instrumentos de percussão (como tambor, atabaque, bateria e xilofone), os instrumentos de cor- da (como violino, viola, contrabaixo, harpa, piano e violoncelo) e os instrumentos de sopro (como clarineta, flauta, flautim, oboé, fagote, órgão de sopro e saxofone). Lembro também de um “instrumento” muitas vezes esquecido: nossa voz é um complexo de mecanismos presentes tanto nos instrumentos de sopro quanto nos de cordas e percussão. Disponível em: <http:www.qrce.com.br/portal_educacional/fundamental2/proje- to_apoema/pdf/textos_complementares/ciencias/9_ano/pac9_texto_complemen- tar_fontes_sonoras.pdf>. Acesso em: 28 abr. 2017, com adaptações. Suponha que um determinado instrumento gera ondas com frequên- cia de 3000 ondas por minuto e com comprimento de onda igual a 2 m. Qual é a velocidade de propagação, em metros por segundo, dessas ondas? *a) 100 d) 300 b) 150 e) 350 c) 200 (FATEC/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: E Um aluno do curso de Cosméticos da FATEC trabalha em uma in- dústria farmacêutica fazendo aprimoramento de Filtros Solares Fí- sicos e Químicos (FSF e FSQ, respectivamente). Para isso, ele es- tuda as radiações solares chamadas de UVA e UVB, montando um quadro esquemático. Baseando-se nas informações apresentadas no quadro, é certo afir- mar que a) a radiação UVA possui menor comprimento de onda e produz os mesmos efeitos que a UVB. b) as duas radiações não são igualmente penetrantes e não são refletidas por FSF. c) as duas radiações penetram as mesmas camadas da pele e são absorvidas por FSQ. d) a radiação UVA apresenta maior frequência e é mais penetrante que a UVB. *e) a radiação UVB apresenta maior frequência e menor comprimen- to de onda que a UVA. (PUC/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: A Duas fontes harmônicas simples produzem pulsos transversais em cada uma das extremidades de um fio de comprimento 125 cm, ho- mogêneo e de secção constante, de massa igual a 200 g e que está tracionado com uma força de 64 N. Uma das fontes produz seu pul- so Δt segundos após o pulso produzido pela outra fonte. Considerando que o primeiro encontro desses pulsos se dá a 25 cm de uma das extremidades dessa corda, determine, em milissegun- dos, o valor de Δt. *a) 37,5 b) 75,0 c) 375,0 d) 750,0 japizzirani@gmail.com 12 (VUNESP/FCMSJC-2017.2) - ALTERNATIVA: D As figuras representam duas fotografias tiradas de uma mesma cor- da em duas situações diferentes, 1 e 2. Nas duas situações, a corda está igualmente tracionada e ondas propagam-se por ela, para a direita. Considerando que nas duas fotografias as medidas estejam em uma mesma escala, a respeito das grandezas que caracterizam essas ondas, é correto afirmar que: a) o comprimento de onda das ondas na situação 2 é quatro vezes menor do que na situação 1. b) o período de oscilação das ondas na situação 2 é igual ao dobro do período na situação 1. c) as amplitudes das ondas são iguais nas duas situações. *d) a frequência de oscilação das ondas na situação 1 é igual à me- tade da frequência na situação 2. e) a velocidade de propagação das ondas na situação 1 é maior do que na situação 2. (PUC/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: B Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB em inglês), predição da teoria do Big Bang, é uma forma de radiação eletromagnética que preenche todo o universo, cuja descoberta ex- perimental se deve a Arno Penzias e Robert Wilson. Em qualquer posição do céu, o espectro da radiação de fundo é muito próximo ao de um corpo negro ideal, cujo espectro tem uma frequência de pico de 160 GHz. Considerando a CMB distribuída isotropicamente pelo Universo, com velocidade de propagação de 3×105 km.s–1, de- termine o número inteiro aproximado de ondas dessa radiação por centímetro linear do Universo. Wikipédia: Imagem WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) da aniso- tropia da radiação cósmica de fundo em micro-ondas a) 1 *b) 5 c) 7 d) 9 (VUNESP/UEFS-2017.2) - ALTERNATIVA: A Ondas sonoras são ondas mecânicas, produzidas pela deformação do meio por onde se propagam. Dependendo da frequência da fonte emissora dessas ondas, elas podem ou não ser detectadas pela ore- lha humana e pelas orelhas de outros animais. A tabela apresenta as faixas de frequências detectadas por alguns animais. Animal Frequência mínima (Hz) Frequência máxima (Hz) morcego 20 160 000 cão 20 30000 elefante 20 10000 gato 30 45000 golfinho 150 150000 chimpanzé 100 30000 baleia 40 80000 Considere uma onda sonora propagando-se pelo ar com velocidade de 340 m/s. Se o comprimento de onda dessa onda for igual a 5 mm, dos animais indicados na tabela, ela poderá ser detectada apenas por *a) morcegos, baleias e golfinhos. b) baleias, chimpanzés e cães. c) golfinhos, morcegos e gatos. d) elefantes, cães e chimpanzés. e) morcegos, baleias e elefantes. (UFG/GO-2017.2) - ALTERNATIVA: C As radiações eletromagnéticas ou ondas eletromagnéticas são mui- to utilizadas em nosso dia a dia: das ondas de rádio, para trans- portar sinais de TV e telefonia, a ondas de raios-X, para visualizar estruturas internas do corpo humano. Essas radiações transportam energia, cuja quantidade está diretamente relacionada com sua fre- quência. Quanto maior a frequência, mais energia a onda transporta. No quadro a seguir, são apresentadas algumas faixas aproximadas de frequências e os nomes que damos a essas regiões. Região Faixa de Frequência (Hz) Rádio < 3 × 109 Micro-ondas 109 a 1012 Infravermelho 1012 a 1014 Ultravioleta 1014 a 1017 Raios-X 1017 a 1019 A faixa de frequência em que conseguimos observar a onda eletro- magnética a olho nu é chamada de região do visível. Considerando as faixas de frequências apresentadas no quadro acima, a frequên- cia, em Hz, que certamente se encontra na faixa do visível é a) 4 × 109 b) 5 × 1012 *c) 6 × 1014 d) 7 × 1017 japizzirani@gmail.com 13 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIAfenômenos ondulatórios (UNICENTRO/PR-2017.1) - ALTERNATIVA: C Com base nos conhecimentos sobre os fenômenos ondulatórios, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) Quando um corpo vibra na frequência natural de um segundo corpo, o primeiro induz o segundo a vibrar, e diz-se, então, que eles estão em ressonância. ( ) O som é capaz de rodear obstáculos ou propagar-se por todo um ambiente, através de uma abertura, e a essa propriedade é dado o nome de difração. ( ) O fenômeno da reflexão representa a mudança de direção que sofre uma onda sonora quando passa de um meio de propagação para outro. ( ) O eco é uma consequência imediata da refração sonora. A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a a) F V F V b) F F V V *c) V V F F d) V F V F (FGV/RJ-2017.1) - ALTERNATIVA: A Um quadro tem a tela protegida por uma placa de vidro de peque- na espessura. Entre a tela e o vidro, há uma delgada camada de ar. O quadro é iluminado por luz, proveniente de uma lâmpada de potência 60 W, que se propaga no ar e incide no quadro, perpendi- cularmente. A potência da luz que atinge a tela é, aproximadamente, *a) 55 W b) 60 W c) 58 W d) 52 W e) 50 W Dados: (a) A porcentagem de energia luminosa R refletida na superfície de separação entre dois meios, para o caso de incidência perpendicular, é dada pela ex- pressão R = 100[(n1 – n2)2/ (n1 + n2)2] , sendo n1 e n2 os índices de refração de cada um dos dois meios. (b) Índice de refração do ar = 1,0. (c) Índice de refração do vidro = 1,5. (PUC/GO-2017.1) - ALTERNATIVA: B No Texto 6, Arandir afirma não ter ouvido uma das perguntas do de- legado Cunha. O aparelho auditivo humano pode se sensibilizar com muita facilidade. Somos capazes de captar sons com uma intensida- de de 10–12 W/m2 (limiar de audição) e escutamos em uma faixa de frequência que vai de 20 Hz a 20 000 Hz. Considere a velocidade do som no ar de 340 m/s e analise as afirmativas a seguir: I - Se o delegado Cunha emitir um som de 60 dB (conversa comum), a intensidade sonora produzida por ele será de 10–6 W/m2. II - Arandir poderia ouvir melhor o delegado Cunha se seus ouvidos estivessem submersos em água, uma vez que a frequência do som emitido seria modificada. III - A velocidade do som emitido por Cunha é a mesma, independen- temente do meio físico em que ele se encontre. IV - O comprimento de onda do som emitido no ar por uma pessoa, equivalente à menor frequência audível, é de 17 m. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e II. *b) I e IV. c) II e III. d) III e IV. (VUNESP/UEA-2017.1) - ALTERNATIVA: A Durante um exame de ultrassonografia, uma onda passa de um te- cido para outro e sua velocidade varia. Nessa situação, a onda sofre *a) refração e sua frequência não se altera. b) refração e seu comprimento de onda não se altera. c) reflexão e sua frequência não se altera. d) reflexão e seu comprimento de onda não se altera. e) interferência e seu comprimento de onda não se altera. (UFLA/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: A Um lápis repousa em um copo de água, como mostra a foto ao lado. Este fenômeno físico acontece devido à: *a) refração da luz na água. b) difração da luz na água. c) reflexão total da luz na água. d) reflexão parcial da luz na água. (VUNESP/CEFSA-2017.1) - ALTERNATIVA: D Ondas sonoras propagam-se no ar a uma velocidade de 340 m/s. Ao encontrarem com a superfície da água, adentram nesse novo meio e passam a se deslocar com velocidade de 1360 m/s. Se, no ar, seu comprimento de onda era de 34 m, na água será de a) 64 m. b) 82 m. c) 120 m. *d) 136 m. e) 148 m. (SENAI/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: E Em piscinas de armazenamento de combustível nuclear, é comum observarmos a emissão de uma luz azulada, de dentro para fora da água. Isso ocorre quando a velocidade de partículas carregadas, originárias do material combustível radioativo, ao atravessarem um meio isolante (a água), excede a velocidade que a luz teria nesse meio. A esse fenômeno, damos o nome de Efeito Cherenkov. Nesse caso, a luz, ao sair da água para o ar, tem sua frequência a) diminuída, já que a velocidade da luz na água é maior que no ar. b) aumentada, já que a luz azul é uma luz de frequência muito alta. c) aumentada, já que a velocidade da luz no ar é maior do que na água. d) diminuída, já que, como a luz azul tem a frequência muito alta, ela necessariamente deve diminuir. *e) inalterada, já que a frequência da onda de luz não se altera quan- do ela muda de meio. (UFGD/MS-2017.1) - ALTERNATIVA: C Segundo dados do Instituto Nacional do Câncer (INCA), a população brasileira apresenta elevados índices de câncer de pele, sendo um dos principais motivos a exposição indevida das pessoas à radiação solar. Sobre a radiação solar, é correto afirmar que se trata de a) uma onda eletromagnética constituída apenas por radiação infra- vermelha. b) uma onda eletromagnética constituída apenas por radiação ul- travioleta. *c) de uma onda eletromagnética constituída por várias radiações, sendo algumas inonizantes. Dentre estas, encontra-se a radiação ultravioleta. d) uma radiação eletromagnética a qual contém radiação ultraviole- ta, mas não contém radiações ionizantes. e) uma radiação com características iguais a da luz, apenas. (ENEM-2016) - ALTERNATIVA: A Nas rodovias, é comum motoristas terem a visão ofuscada ao re- ceberem a luz refletida na água empoçada no asfalto. Sabe-se que essa luz adquire polarização horizontal. Para solucionar esse pro- blema, há a possibilidade de o motorista utilizar óculos de lentes constituídas por filtros polarizadores. As linhas nas lentes dos óculos representam o eixo de polarização dessas lentes. Quais são as lentes que solucionam o problema descrito? *a) d) b) e) c) japizzirani@gmail.com 14 (PUC/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: C Em Física, os modelos utilizados na descrição dos fenômenos da refração e da reflexão servem para explicar o funcionamento de al- guns instrumentos ópticos, tais como telescópios e microscópios. Quando um feixe monocromático de luz refrata ao passar do ar (nAR = 1,00) para o interior de uma lâmina de vidro (nvidro = 1,52), ob- serva-se que a rapidez de propagação do feixe _________ e que a sua frequência _________. Parte dessa luz é refletida nesse proces- so. A rapidez da luz refletida será _________ que a da luz incidente na lâmina de vidro. a) não muda – diminui – a mesma b) diminui – aumenta – menor do *c) diminui – não muda – a mesma d) aumenta – não muda – maior do e) aumenta – diminui – menor do (PUC/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: D Considere um sistema formado por duas cordas elásticas diferentes, com densidades lineares μ1 e μ 2 , tal que μ1 > μ 2 . Na corda de densidade linear μ1 é produzido um pulso que se desloca com ve- locidade constante e igual a v, conforme indicado na figura abaixo. v Após um intervalo de tempo Δt, depois de o pulso atingir a junção das duas cordas, verifica-se que o pulso refratado percorreu uma distância 3 vezes maior que a distância percorrida pelo pulso refle- tido. Com base nessas informações, podemos afirmar, respectiva- mente, que a relação entre as densidades lineares das duas cordas e que as fases dos pulsos refletido e refratado estão corretamente relacionados na alternativa: a) μ1 = 3.μ 2 , o pulso refletido sofre inversão de fase mas o pulso refratado não sofre inversão de fase. b) μ1 = 3.μ 2 , os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase. c) μ1 = 9.μ 2 , o pulso refletido não sofre inversão de fase mas o pulso refratado sofre inversão de fase. *d) μ1 = 9.μ 2 , os pulsos refletido e refratado não sofrem inversão de fase. (UEM/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04) Assinale o que for correto sobre ondas. 01) Ondas sonoras não transportam energia em meios materiais. 02) A frequência de uma onda não se altera quando ela passa de um meio material para outro. 04) A altura de um som é caracterizada pela frequência da onda. 08)O som é uma onda transversal. 16) O efeito Doppler ocorre apenas com ondas sonoras e não com a luz. (IFSUL/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: C Considerando o estudo sobre Ondas e os fenômenos ondulatórios, analise as afirmações abaixo. I. No fenômeno da reflexão das ondas, o ângulo formado entre o raio de onda incidente e a reta normal à superfície, é sempre igual ao ângulo formado entre o raio de onda refletido e a reta normal à superfície. II. No fenômeno da refração, a onda passa de um meio para outro, mas a sua velocidade não se altera, o que faz com que o seu com- primento de onda permaneça o mesmo. III. No fenômeno da difração, as ondas têm a capacidade de contor- nar obstáculos ou fendas. IV. No fenômeno da polarização das ondas, a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação e ocorre com ondas lon- gitudinais. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) II, III e IV. *c) I e III. d) I, II e IV. (UFJF/MG-2017.1) - RESPOSTA: a) v = 80 m/s b) f = 75 Hz Consideremos uma corda fixa nas suas extremidades e sujeita a uma certa tensão. Se excitarmos um ponto desta corda por meio de um vibrador de frequência qualquer ou pela ação de uma excita- ção externa, toda a extensão da corda entra em vibração. É o que acontece, por exemplo, com as cordas de um violão. Existem certas frequências de excitação para as quais a amplitude de vibração é máxima. Estas frequências próprias da corda são chamadas modos normais de vibração. Além disto, formam-se ondas estacionárias exibindo um padrão semelhante àquele mostrado na figura 1a. Com base nestas informações, um estudante usou o laboratório di- dático de sua escola e montou o seguinte experimento: uma corda tem uma de suas extremidades presa a um diapasão elétrico que oscila com frequência constante e a outra extremidade passa por uma polia na extremidade de uma mesa e é presa a uma massa m pendurada do lado de fora, conforme ilustrado na figura 1b. a) No primeiro experimento, foi usado um diapasão elétrico de fre- quência constante f = 150 Hz. Ele fixou a corda para um comprimento L = 80 cm. Nesta configuração obteve o padrão de oscilação da corda formando 3 ventres, conforme a figura 1b. Nesse primeiro ex- perimento, qual a velocidade de propagação da onda? b) Para um segundo diapasão, de frequência desconhecida, foi re- alizada uma experiência variando a posição do diapasão para obter comprimentos L diferentes. Para cada valor de L é possível alterar a massa M para obter um único ventre. Sabe-se que a velocidade de propagação da onda pode ser calculada pela expressão V = (T/D)1/2, onde T é tensão na qual a corda está submetida e D é a densidade linear de massa da corda. Com essas informações, ele determinou, para cada comprimento L, qual a velocidade de propagação da onda na corda construindo um gráfico L x V, conforme o gráfico a seguir. Com base neste gráfico, encontre a frequência desconhecida do se- gundo diapasão. (UEPG/PR-2017.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08) Em relação às propriedades das ondas sonoras, assinale o que for correto. 01) A frequência de uma onda sonora sofre mudança quando esta passa do ar para a água. 02) O fenômeno do eco é produzido pela difração do som através de obstáculos. 04) O som pode sofrer o efeito de difração. 08) O fenômeno batimento ocorre quando ondas sonoras de fre- quências ligeiramente diferentes interferem entre si. 16) As ondas sonoras podem ser polarizadas desde que as dimen- sões dos obstáculos sejam da mesma ordem de grandeza do seu comprimento de onda. japizzirani@gmail.com 15 (UFRGS/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: D Um feixe de luz monocromática atravessa a interface entre dois meios transparentes com índices de refração n1 e n2, respectiva- mente, conforme representa a figura abaixo. q1 q2 n1 n2 Com base na figura, é correto afirmar que, ao passar do meio com n1 para o meio com n2, a velocidade, a frequência e o comprimento de onda da onda, respectivamente, a) permanece, aumenta e diminui. b) permanece, diminui e aumenta. c) aumenta, permanece e aumenta. *d) diminui, permanece e diminui. e) diminui, diminui e permanece. (UFRGS/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: A Um fio de cabelo intercepta um feixe de laser e atinge um anteparo, conforme representa a figura (i) abaixo. (i) Nessa situação, forma-se sobre o anteparo uma imagem que con- tém regiões iluminadas intercaladas, cujas intensidades diminuem a partir da região central, conforme mostra a figura (ii) abaixo. (ii) O fenômeno óptico que explica o padrão da imagem formada pela luz é a *a) difração. b) dispersão. c) polarização. d) reflexão. e) refração. VESTIBULARES 2017.2 (SENAI/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: B A radiação eletromagnética ou ondas eletromagnéticas são assim chamadas porque correspondem à combinação dos campos elétrico e magnético oscilantes, se propagando no espaço e transportando energia. Se os fornos de micro-ondas são aparelhos que operam utilizando esse tipo de radiação, está correto concluir que aquecem porque essas ondas a) produzem corrente elétrica, se os alimentos estiverem dentro de utensílios metálicos. *b) oscilam vigorosamente as moléculas de água, de modo que coli- dam com as do alimento, elevando a temperatura da comida. c) refletem as moléculas do alimento, se eles estiverem em recipien- tes metálicos, liberando o excesso de energia. d) provocam forte oscilação das moléculas do forno e estas colidem com as de água do alimento, elevando a temperatura. e) movimentam as moléculas do forno, produzindo energia térmica, que é dissipada na forma de corrente elétrica. (PUC/GO-2017.2) - ALTERNATIVA: C No Texto 5, fragmento do romance Menino de engenho, de José Lins do Rego, a personagem, em suas recordações, faz referência à cor verde que enxergava na mata. Para a Física, a cor que vemos nas coisas depende da frequência da luz que as ilumina. Esse fe- nômeno, determinado pela luz, é estudado pela Ótica. Sobre esse assunto, analise as afirmativas a seguir: I - O olho humano é sensível à radiação eletromagnética que tem comprimentos de onda desde, aproximadamente, 400 nm (cor vio- leta) até 700 nm (cor vermelha). Uma distribuição uniforme de com- primentos de onda, tal como a dos emitidos pelo Sol, é classificada como luz branca. II - Como frequência e comprimento de onda são grandezas inversa- mente proporcionais, ao se propagarem no ar, com velocidades de aproximadamente 3.108 m/s, a cor violeta apresenta menor frequên- cia em relação à cor vermelha. III - A velocidade da luz em um meio transparente, como o ar ou a água, é menor que sua velocidade no vácuo (c = 3.108 m/s). Se, para a luz amarela, emitida pelo sódio, o índice de refração na água for de aproximadamente 1,3, então, nesse meio, a velocidade de propagação dessa luz será de 1,7.108 m/s. IV - A velocidade da luz em um meio e o índice de refração desse meio dependem do comprimento de onda da luz. Devido à disper- são, um feixe de luz branca que incide em um prisma é disperso em suas cores constituintes. De maneira semelhante, a refração e a re- flexão da luz solar em gotas de chuvas podem produzir um arco-íris. Dentre as alternativas, a seguir apresentadas, marque aquela que contém todas as afirmações verdadeiras: a) I, II, III e IV. b) I, III e IV. *c) I e IV. d) II e IV. (PUC/GO-2017.2) - ALTERNATIVA: A No romance Dois irmãos, temos a passagem: “e as estações de rá- dio transmitiam comunicados do Comando Militar da Amazônia”. As estações de rádio transmitem informações utilizando ondas eletro- magnéticas que, no vácuo, se propagam à velocidade de aproxima- damente 3.108 m/s. A respeito das ondas eletromagnéticas, analise as afirmativas a seguir: I - Uma estação de rádio que transmite seu sinal no vácuo a uma frequência de 60 MHz apresenta um comprimento de onda de 5 m (considere a velocidade da luz = 3.108 m/s). II - A frequência de um sinal de rádio não sofrerá alteração, indepen- dentemente do meio em que se propague. III - Ondas eletromagnéticas não podem ser desviadas por campo magnético,pois tais fenômenos são de naturezas diferentes. IV - As ondas de rádio podem ser caracterizadas como eletromagné- ticas, bidimensionais e longitudinais.[ Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: *a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) III e IV. japizzirani@gmail.com 16 (FATEC/SP-2017.2) - ALTERNATIVA: E Um aluno do curso de Cosméticos da FATEC trabalha em uma in- dústria farmacêutica fazendo aprimoramento de Filtros Solares Fí- sicos e Químicos (FSF e FSQ, respectivamente). Para isso, ele es- tuda as radiações solares chamadas de UVA e UVB, montando um quadro esquemático. Baseando-se nas informações apresentadas no quadro, é certo afir- mar que a) a radiação UVA possui menor comprimento de onda e produz os mesmos efeitos que a UVB. b) as duas radiações não são igualmente penetrantes e não são refletidas por FSF. c) as duas radiações penetram as mesmas camadas da pele e são absorvidas por FSQ. d) a radiação UVA apresenta maior frequência e é mais penetrante que a UVB. *e) a radiação UVB apresenta maior frequência e menor comprimen- to de onda que a UVA. (UEPG/PR-2017.2) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16) Em relação à natureza e propriedades da luz, assinale o que for correto. 01) Quando a luz passa através de uma abertura, cuja dimensão é da ordem do seu comprimento de onda, pode-se observar o efeito da difração da luz. 02) Um raio de luz, ao incidir na interface de dois meios de diferentes índices de refração, sempre será refratado. 04) Radiação infravermelha apresenta uma frequência maior do que a frequência da luz visível. 08) O efeito de interferência, observado em ondas luminosas, é pro- priedade exclusiva de ondas eletromagnéticas. 16) O fato de a luz apresentar o efeito de polarização é uma indica- ção de que ela é uma onda transversal. (IF/PE-2017.2) - ALTERNATIVA: B A seguir, são exemplificados dois fenômenos ondulatórios. I. Quando uma ambulância com a sirene ligada se aproxima ou se afasta de um observador, nota-se uma mudança na frequência per- cebida por ele. Quando a ambulância se aproxima do observador, o som é mais agudo e, quando se afasta, mais grave. II. É possível ouvir um som emitido de um lado de um muro, mesmo estando do outro lado. Podemos afirmar que os fenômenos descritos em I e II são, respec- tivamente, a) interferência e batimento. *b) efeito doppler e difração. c) difração e polarização. d) reflexão e efeito doppler. e) ressonância e refração. (VUNESP/UEFS-2017.2) - ALTERNATIVA: C Um pulso, com a forma representada na figura, propaga-se para di- reita por uma corda elástica esticada. Essa corda possui uma de suas extremidades presa em uma haste vertical H por meio de uma argola que permite que esse extremo se movimente livremente na direção vertical. Após sofrer reflexão na haste H, o pulso passa a propagar-se para esquerda com a forma representada em a) d) b) e) *c) japizzirani@gmail.com 17 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIA interferência de ondas (UNIFENAS/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: B Uma corda de 1,5 m de comprimento está fixa em suas extremida- des e vibra na configuração estacionária. Existem dois nós inter- mediários. Conhecida a frequência de vibração, igual a 1000 Hz, podemos afirmar que a velocidade da onda na corda é: a) 500 m/s. *b) 1000 m/s. c) 250 m/s. d) 100 m/s. e) 200 m/s. (ENEM-2016) - ALTERNATIVA: A Um experimento para comprovar a natureza ondulatória da radia- ção de micro-ondas foi realizado da seguinte forma: anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. No seu lugar, colocou-se uma travessa refratária com uma camada grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia três pontos de manteiga derretida alinhados sobre toda a travessa. Parte da onda estacioná- ria gerada no interior do forno é ilustrada na figura. De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos da manteiga derretida? *a) I e III b) I e V c) II e III d) II e IV e) II e V (FGV/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: E As figuras a seguir representam uma foto e um esquema em que F1 e F2 são fontes de frentes de ondas mecânicas, coerentes e em fase, oscilando com a frequência de 4,0 Hz. As ondas produzidas propagam-se a uma velocidade de 2,0 m/s. Sabe-se que D > 2,8 m e que P é um ponto vibrante de máxima amplitude. F1 F2 F1 F2 P D 2,8 m (educação.com.br) Nessas condições, o menor valor de D deve ser a) 2,9 m. b) 3,0 m. c) 3,1 m. d) 3,2 m *e) 3,3 m. (UFPR-2017.1) - RESPOSTA: a) l = 0,4 m b) v = 2,4 m/s Num estudo sobre ondas estacionárias, foi feita uma montagem na qual uma fina corda teve uma das suas extremidades presa numa parede e a outra num alto-falante. Verificou-se que o comprimento da corda, desde a parede até o alto-falante, era de 1,20 m. O alto- falante foi conectado a um gerador de sinais, de maneira que havia a formação de uma onda estacionária quando o gerador emitia uma onda com frequência de 6 Hz, conforme é mostrado na figura a se- guir. Com base nessa figura, determine, apresentando os respectivos cálculos: a) O comprimento de onda da onda estacionária. b) A velocidade de propagação da onda na corda. (UECE-2017.1) - ALTERNATIVA: C Considere um forno micro-ondas que opera na frequência de 2,45 GHz. O aparelho produz ondas eletromagnéticas estacionárias no interior do forno. A distância de meio comprimento de onda, em cm, entre nodos do campo elétrico é aproximadamente a) 2,45. b) 12. *c) 6. d) 4,9. (FPS/PE-2017.1) - ALTERNATIVA: E Um forno de micro-ondas comum é utilizado para esterilizar tubos de vidro. As ondas eletromagnéticas são emitidas ao longo de uma cavidade ressonante com comprimento L = 36 cm. Suponha que se forma um padrão de onda estacionária na cavidade, com nós nas suas paredes metálicas. Considere que a frequência das ondas é f = 2,5 GHz, onde 1 GHz = 109 Hz. Calcule quantos nós da onda estacionária existem entre as paredes da cavidade. Considere a ve- locidadeda luz no ar como sendo c = 3 × 108 m/s. a) 1 b) 3 c) 7 d) 9 *e) 5 (VUNESP/FAMERP-2017.1) - ALTERNATIVA: A Dois pulsos transversais, 1 e 2, propagam-se por uma mesma corda elástica, em sentidos opostos, com velocidades escalares constan- tes e iguais, de módulos 60 cm/s. No instante t = 0, a corda apresen- ta-se com a configuração representada na figura 1. Após a superposição desses dois pulsos, a corda se apresentará com a configuração representada na figura 2. Considerando a superposição apenas desses dois pulsos, a confi- guração da corda será a representada na figura 2, pela primeira vez, no instante *a) 1,0 s. b) 1,5 s. c) 2,0 s. d) 2,5 s. e) 3,0 s. japizzirani@gmail.com 18 (IFNORTE/MG-2017.1) - ALTERNATIVA: D O experimento ilustrado na FIGURA 6 refere-se à interferência de ondas sonoras. FIGURA 6 Fonte: arquivos pessoais. Nesse experimento, duas fontes, F1 e F2, em fase e distantes 5,00 m uma da outra, emitem sinais sonoros de frequência f. O som assim produzido propaga-se com velocidade igual a 3,42 × 102 m/s e é captado por um sensor móvel. Deslocando-se o sensor segundo a trajetória PQ, não se detecta som algum. Nessas condições, Ana, física; e Clara, matemática, afirmaram: ● Ana: o valor da frequência f deve ser, no mínimo, igual a 45,0 Hz. ● Clara: a trajetória PQ é um arco de hipérbole com foco em F2. Sobre tais afirmações, assinale a alternativa correta. a) As afirmações de Ana e Clara são falsas. b) Apenas a afirmação de Ana é verdadeira. c) Apenas a afirmação de Clara é verdadeira. *d) As afirmações de Ana e Clara são verdadeiras. (ITA/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: B A figura mostra dois anteparos opacos à radiação, sendo um com fenda de tamanho variável d, com centro na posição x = 0, e o ou- tro com dois fotodetectores de intensidade da radiação, tal que F1 se situa em x = 0 e F2, em x = L > 4d . No sistemaincide radiação eletromagnética de comprimento de onda l constante. Num primeiro experimento, a relação entre d e l é tal que d >> l, e são feitas as seguintes afirmativas: I. Só F1 detecta radiação. II. F1 e F2 detectam radiação. III. F1 não detecta e F2 detecta radiação. Num segundo experimento, d é reduzido até à ordem do comprimento de l e, neste caso, são feitas estas afirmativas: IV. F2 detecta radiação de me- nor intensidade que a detectada em F1. V. Só F1 detecta radiação. VI. Só F2 detecta radiação. Assinale as afirmativas possíveis para a detecção da radiação em ambos os experimentos. a) I, II e IV *b) I, IV e V c) II, IV e V d) III, V e VI e) I, IV e VI (ITA/SP-2017.1) - ALTERNATIVA: A Um emissor E1 de ondas sonoras situa-se na origem de um sistema de coordenadas e um emissor E2, num ponto do seu eixo y, emitindo ambos o mesmo sinal de áudio senoidal de comprimento de onda l, na frequência de 34 kHz. Mediante um receptor R situado num ponto do eixo x a 40 cm de E1, observa-se a interferência construti- va resultante da superposição das ondas produzidas por E1 e E2 . É igual a l a diferença entre as respectivas distâncias de E2 e E1 até R. Variando a posição de E2 ao longo de y, essa diferença chega a 10l. As distâncias (em centímetros) entre E1 e E2 nos dois casos são *a) 9 e 30. b) 1 e 10. c) 12,8 e 26,4. d) 39 e 30. e) 12,8 e 128. (FUVEST/SP-2017.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Um grupo de estudantes, pretendendo estudar fenômeno análogo ao das cores comumente observadas em manchas de óleo, fez o seguinte experimento: depositou uma gota de um líquido, com índice de refração n = 2,5, sobre a água contida em um recipiente cilíndrico de raio 10 cm. O líquido se espalha com espessura homogênea so- bre toda a superfície da água, como esquematizado na figura. a) Se o volume da gota do líquido for 0,0045 cm3, qual será a espes- sura E da camada do líquido sobre a água? b) Um feixe de luz propagase no ar, incide perpendicularmente na superfície do líquido e sofre reflexão nas superfícies do líquido e da água. Quando a espessura E da camada do líquido for igual a l/2n, sendo l o comprimento de onda da luz incidente, ocorre interferên- cia destrutiva entre a luz refletida no líquido e a luz refletida na água. Determine o valor de l para essa condição. c) Determine o volume da gota do líquido que deveria ser depositada sobre a água para que não se observe luz refletida quando luz verde de um laser, com frequência 0,6 × 1015 Hz, incidir perpendicularmen- te na superfície do líquido. Note e adote: O líquido não se mistura com a água. O recipiente é um cilindro circular reto. Velocidade da luz c = 3 × 108m/s. p ≈ 3 RESPOSTA FUVEST/SP-2017.1: a) E = 1,5 × 10–5 cm b) l = 7,5 . 10–5 cm c) V = 0,0030 cm3 VESTIBULARES 2017.2 (UEPG/PR-2017.2) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16) Em relação à natureza e propriedades da luz, assinale o que for correto. 01) Quando a luz passa através de uma abertura, cuja dimensão é da ordem do seu comprimento de onda, pode-se observar o efeito da difração da luz. 02) Um raio de luz, ao incidir na interface de dois meios de diferentes índices de refração, sempre será refratado. 04) Radiação infravermelha apresenta uma frequência maior do que a frequência da luz visível. 08) O efeito de interferência, observado em ondas luminosas, é pro- priedade exclusiva de ondas eletromagnéticas. 16) O fato de a luz apresentar o efeito de polarização é uma indica- ção de que ela é uma onda transversal. japizzirani@gmail.com 19 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIA acústica (velocidade do som) (UERJ-2017.1) - RESPOSTA: tS – tP = 90 s Sabe-se que, durante abalos sísmicos, a energia produzida se pro- paga em forma de ondas, em todas as direções pelo interior da Ter- ra. Considere a ilustração a seguir, que representa a distância de 1200 km entre o epicentro de um terremoto e uma estação sismo- lógica. Nesse evento, duas ondas, P e S, propagaram-se com velocidades de 8 km/s e 5 km/s, respectivamente, no percurso entre o epicentro e a estação. Estime, em segundos, a diferença de tempo entre a chegada da onda P e a da onda S à estação sismológica. (UFRGS/RS-2017.1) - ALTERNATIVA: D A tabela abaixo apresenta a frequência f de três diapasões. Considere as afirmações abaixo. Diapasão f (Hz) d1 264 d2 352 d3 440 I - A onda sonora que tem o maior período é a produzida pelo dia- pasão d1. II - As ondas produzidas pelos três diapasões, no ar, têm velocida- des iguais. III- O som mais grave é o produzido pelo diapasão d3. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. *d) Apenas I e II. e) I, II e III. VESTIBULARES 2017.2 (PUC/GO-2017.2) - ALTERNATIVA: A No segmento do Texto 1, “Nem na terra de amor não ter um eco”, temos a menção ao fenômeno acústico em que se ouve repetida- mente um som refletido por um obstáculo. O intervalo de tempo para que o ouvido humano consiga diferenciar dois sons deve ser maior ou igual a 0,1s. Considerando-se a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, qual das alternativas a seguir corresponde à distância mí- nima que uma pessoa deverá estar de um obstáculo para que possa ouvir o eco relativo à sua própria voz? Assinale a resposta correta: *a) 17 m. b) 34 m. c) 680 m. d) 3400 m. (VUNESP/CEFSA-2017.2) - ALTERNATIVA: B Considere uma câmara acusticamente isolada do meio exterior, composta de três compartimentos adjacentes, separados por uma membrana rígida permeável ao som. O primeiro compartimento é preenchido com água líquida; um bloco de ferro maciço e homo- gêneo preenche totalmente o segundo compartimento; enquanto o terceiro compartimento é evacuado. Uma fonte sonora F é adaptada ao lado do primeiro compartimento, emitindo som a uma frequência constante, de modo a transmitir som primeiramente para a água, como mostra a figura. A velocidade de propagação do som nos três compartimentos, con- siderando a sequência Água – Ferro – Vácuo, da esquerda para a direita, está corretamente representada em: a) *b) c) d) e) japizzirani@gmail.com 20 (UEPG/PR-2017.2) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08) Em relação às propriedades e características das ondas sonoras, assinale o que for correto. 01) A velocidade do som é sempre igual a 340 m/s, in-dependente do meio em que se propaga. 02) O efeito Doppler ocorre devido ao movimento relativo entre uma fonte sonora e um observador. 04) Ondas sonoras podem ser produzidas por vibrações de objetos materiais. 08) Uma onda sonora transporta energia. japizzirani@gmail.com 21 VESTIBULARES 2017.1 ONDULATÓRIA acústica (qualidades fisiológicas) (ENEM-2016) - ALTERNATIVA: C A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante,que está em repouso, e medida por um micro fone em função da frequência da onda para di- ferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apre- senta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento. Disponível em: www.balera.com.br. Acesso em: 8 fev. 2015. Disponível em: www .somsc.com.br. Acesso em: 2 abr. 2015. Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante? a) Aumenta na faixa das frequências médias. b) Diminui na faixa das frequências agudas. *c) Diminui na faixa das frequências graves. d) Aumenta na faixa das frequências médias altas. e) Aumenta na faixa das frequências médias baixas. (PUC/GO-2017.1) - ALTERNATIVA: B No Texto 6, Arandir afirma não ter ouvido uma das perguntas do de- legado Cunha. O aparelho auditivo humano pode se sensibilizar com muita facilidade. Somos capazes de captar sons com uma intensida- de de 10–12 W/m2 (limiar de audição) e escutamos em uma faixa de frequência que vai de 20 Hz a 20 000 Hz. Considere a velocidade do som no ar de 340 m/s e analise as afirmativas a seguir: I - Se o delegado Cunha emitir um som de 60
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