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O estudo da ondulatória são os efeitos característicos das ondas. No caso das ondas mecânicas e em especial das ondas sonoras, temos pelo menos quatro efeitos importantes. Sobre esses efeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) Reflexão: o fenômeno da reflexão é mais conhecido na óptica geométrica com a presença de espelhos. No entanto, também é possível observar tal fenômeno com ondas mecânicas, como as ondas sonoras. O efeito acontece quando a onda incide em uma superfície refletora, o que faz com que a onda mude de sentido. A figura a seguir ilustra esse princípio.
( ) Refração: o fenômeno da refração é caracterizado pela alteração da direção da onda quando ela passa entre meios com características diferentes. É o caso, por exemplo, da alteração do som ao passar por uma parede. Durante a refração, apenas a frequência da onda é mantida constante e alterações também na sua velocidade de deslocamento e comprimento de onda são comuns, como podemos observar na figura a seguir. Na passagem entre meios diferentes também pode ocorrer a atenuação da amplitude da onda, princípio base utilizado no planejamento isolação sonora de ambientes.
( ) Ressonância: todas as estruturas mecânicas têm uma ou mais frequências naturais de oscilação. Quando a estrutura recebe uma onda sonora com frequência igual a uma das frequências naturais de oscilação, a amplitude aumenta consideravelmente. Há casos, como o da famosa ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, que em 1940 foi colapsada por causa da ressonância da estrutura com o vento. Esse efeito ocorre em todas as ondas mecânicas.
( ) Ondas estacionárias: quando temos uma onda mecânica viajando dentro de um espaço confinado, como um tubo, com ambas as extremidades fechadas, ocorre o fenômeno da reflexão da onda nas extremidades. Com isso, é gerado uma onda que é a soma das ondas incidente e refletida, e em algumas frequências geram as chamadas ondas estacionárias. Esses tipos de ondas são a base de funcionamento de vários instrumentos musicais, como instrumentos de corda (violão e violino, entre outros) e instrumentos de sopro (como flautas e oboés, por exemplo).
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Estudo Através de Questões

há 4 semanas

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há 4 semanas

Física e Mecânica Experimental-Avaliação II - Individual
8 pág.

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UNIASSELVI

Respostas

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há 4 semanas

Vamos analisar cada uma das afirmações sobre os efeitos das ondas: ( ) Reflexão: O fenômeno da reflexão é corretamente descrito. A afirmação é verdadeira (V), pois a reflexão de ondas sonoras ocorre quando elas incidem em uma superfície refletora, mudando de direção, assim como acontece com a luz em espelhos. ( ) Refração: A descrição da refração também está correta. A afirmação é verdadeira (V), pois a refração envolve a alteração da direção da onda ao passar entre meios diferentes, e a explicação sobre a manutenção da frequência e as alterações na velocidade e comprimento de onda está correta. ( ) Ressonância: A afirmação sobre ressonância é verdadeira (V). Ela descreve corretamente como estruturas mecânicas podem vibrar em frequências naturais, e o exemplo da ponte de Tacoma ilustra bem o fenômeno. ( ) Ondas estacionárias: A descrição das ondas estacionárias está correta. A afirmação é verdadeira (V), pois a formação de ondas estacionárias em um espaço confinado, como um tubo, é um fenômeno bem conhecido e é a base para o funcionamento de muitos instrumentos musicais. Portanto, todas as afirmações são verdadeiras. A sequência correta é: d) V - V - V - V.

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O estudo das ondas, tópico da Física chamado ondulatória, é uma área de estudo com muitas aplicações práticas. As ondas são divididas em três tipos principais: ondas mecânicas, eletromagnéticas e de matéria. Sobre as características de uma onda mecânica, analise as sentenças a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- As ondas mecânicas podem ser definidas pelo transporte de uma perturbação causada por uma fonte que se propaga em um meio através de um determinado mecanismo de transmissão da perturbação.
II- As ondulações causadas na superfície de um líquido quando uma pedra cai sobre esta superfície é um exemplo de onda mecânica.
III- As ondas de rádio são exemplos de ondas mecânicas, pois propagam o som que é captado em uma antena.
a) As sentenças I e II estão corretas.
b) Somente a sentença III está correta.
c) As sentenças II e III estão corretas.
d) Somente a sentença I está correta.

Os corpos que absorvem ou emitem calor passam por transformações drásticas em suas propriedades, principalmente naquelas que definem a equação de estado (P,V,T). Considerando também os efeitos desses processos sobre a energia interna, os trabalhos realizados e o calores envolvidos, podemos conceber uma separação entre os tipos de capacidades térmicas ao volume ou à pressão constantes.
Sobre os processos termodinâmicos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Em um processo adiabático as grandezas físicas como pressão, volume e temperatura se alteram. A expansão livre é um tipo específico de processo adiabático em que não há trabalho realizado sobre o gás. ( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma menor capacidade térmica, a pressão constante será aquele cuja energia interna terá o maior intervalo de variação, considerando-se a mesma variação de temperatura. ( ) Tomando o mesmo número de mols de dois gases ideais distintos, aquele que apresentar uma maior capacidade térmica a volume constante será aquele cuja energia interna terá o maior intervalo de variação, considerando-se a mesma variação de temperatura. ( ) O trabalho realizado por um sistema, para movê-lo por uma determinada variação positiva de temperatura é equivalente à diferença entre os calores absorvidos pela pressão e o volume constantes. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A ) V - V - F - V.
B ) V - F - V - V.
C ) F - F - V - F.
D ) F - V - V - V.

As ondas mecânicas estão divididas em dois outros subtipos: longitudinais e transversais. As ondas longitudinais são aquelas em que "o movimento das moléculas é paralelo à direção de propagação da onda" (HALLIDAY; RESNICK; WALKER, 2016, p. 120). As ondas sonoras são consideradas ondas longitudinais. As ondas transversais são aquelas nas quais o movimento das moléculas é perpendicular a sua propagação. Considerando apenas as ondas sonoras, temos como características de sua propagação as frentes de onda, que são definidas como "superfícies nas quais as oscilações produzidas pelas ondas sonoras têm o mesmo valor" (HALLIDAY; RESNICK; WALKER, 2016, p. 154). Por outro lado, raios são vetores perpendiculares às frentes de onda, que mostram a direção de propagação da onda. Perto de uma fonte pontual de ondas sonoras, as frentes de onda são sempre esféricas. Dessa forma percebemos que o som tem uma propagação tridimensional. Quanto mais longe da fonte, mais distorções são acrescentadas a essa frente de onda, de forma que, se considerarmos a fonte muito longe, as frentes de onda podem ser consideradas planas e paralelas.
Quanto mais longe da fonte, mais distorções são acrescentadas a essa frente de onda, de forma que, se considerarmos a fonte muito longe, as frentes de onda podem ser consideradas planas e paralelas. Uma onda sonora pode ser determina conforme imagem abaixo. Sendo assim, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Comprimento de onda (Lambda): é o tamanho do comprimento de um ciclo da onda sonora, ou seja, a distância entre dois pontos de oscilação que estão no mesmo ponto da onda. Ou seja, onde o padrão de compressões e expansões relacionados à onda sonora se repete.
( ) Frequência (f): a frequência é a quantidade de ciclos que a onda sonora faz em um segundo. Esse parâmetro é comumente utilizado no cotidiano, principalmente quando se fala de som, pois ligamos sons agudos a altas frequências e sons graves, às baixas frequências.
( ) Intensidade: também chamada de amplitude, essa característica está relacionada ao volume do som, ou seja, o quão intenso é a onda sonora. Na análise da forma da onda, a amplitude pode ser entendida como a maior diferença entre a posição da onda.
( ) Ruído: perturbações indesejadas acrescentadas a onda sonora, entre a sua emissão e sua captação. Há vários métodos matemáticos desenvolvidos para tentar minimizar o efeito do ruído. É considerado uma forma de incerteza.
( ) Período (T): é o tempo que leva para uma onda fazer o seu ciclo completo. Ou seja, é o tempo que leva para que haja o deslocamento referente a um comprimento de onda. Matematicamente, o período é o inverso da frequência.
A F - F - V - V - V.
B F - F - F - F - F.
C V - V - V - V - V.
D V - V - F - F - F.

Para 'ver' um objeto, sua luz deve ser direcionada à retina, onde se forma a imagem. O processo é idêntico mesmo se a luz não vem de fato do objeto (ex.: a luz refletida por um espelho ou a luz refratada por uma lente). Uma imagem se forma quando raios de luz vêm ou 'parecem vir' de algum ponto após interagir com (refletir em ou refratar de) um sistema ótico (espelho ou lente). Observe a imagem e analise as afirmativas a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- O primeiro espelho é côncavo e o segundo é convexo.
II- No espelho côncavo, a imagem é formada dentro do espelho, uma vez que o foco é real e os raios incidentes refletem paralelamente no espelho.
III- No espelho convexo, a imagem é formada dentro do espelho, uma vez que o foco é virtual e os raios incidentes parecem divergir após a reflexão.
A As afirmativas I e III estão corretas.
B As afirmativas II e III estão corretas.
C As afirmativas I e II estão corretas.
D Somente a afirmativa I está correta.

Um tipo de espelho muito útil é o espelho esférico, que pode ser côncavo ou convexo. Ele é visto em utilizações cotidianas, como na saída de prédios onde ele é colocado para aumentar o campo de visão do motorista que está saindo da garagem. Os espelhos esféricos possuem alguns parâmetros característicos. Sobre estes parâmetros, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) Centro de curvatura: ponto localizado no centro da esfera imaginária que possui o espelho.
( ) Campo de visão: quanto da cena compõe a imagem virtual no espelho. No caso de espelhos côncavos, o campo de visão é menor em relação ao espelho plano.
( ) Distância espelho imagem: no espelho côncavo, essa distância diminui em relação ao espelho plano.
( ) Tamanho da imagem: parâmetro geométrico. No espelho convexo, o tamanho da imagem é aumentado.
( ) Ponto focal: ponto de convergência para raios luminosos paralelos que incidem no espelho. A distância entre o centro de curvatura e o ponto focal é chamada de distância focal. No caso de espelhos convexos, o ponto focal é onde todos os prolongamentos dos raios paralelos convergem.
a) V - V - F - F - V.
b) F - F - V - V - F.
c) V - V - V - V - F.
d) F - V - F - F - V.

Quando um carro se aproxima de você buzinando, parece que a frequência do som diminui à medida que ele vai passando. Esse fenômeno, descrito pela primeira vez no século XIX pelo cientista austríaco Christian Doppler, denomina-se efeito Doppler. Quando existe um movimento relativo entre uma fonte sonora e um ouvinte, a frequência do som percebido pelo ouvinte é diferente da frequência do som emitido pela fonte. Sobre os fenômenos característicos das ondas sonoras, associe os itens, utilizando o código a seguir:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) A onda muda de sentido quando incide em uma superfície refletora.
( ) Pode ser definido como sendo a alteração da direção da onda quando esta muda de meio condutor.
( ) Quando a estrutura recebe uma onda sonora com frequência igual a uma das frequências naturais de oscilação, a amplitude aumenta consideravelmente.
( ) Quando se tem uma onda mecânica viajando dentro de um espaço confinado, como um tubo, com ambas as extremidades fechadas, ocorre o fenômeno da reflexão.
A I - II - III - IV.
B II - I - IV - III.
C IV - III - II - I.
D I - II - IV - III.

A velocidade de propagação do som depende de alguns parâmetros característicos do meio em que a onda sonora se propaga. A velocidade de propagação da onda sonora depende principalmente da temperatura, densidade e pressão do meio. Para calcular a velocidade do som no ar, podemos utilizar a expressão ilustrada a seguir, válida para temperaturas entre -30 °C e 30 °C. Qual a diferença entre a velocidade do som no ar em um dia de verão (T ar = 32 °C) e em um dia de inverno (T ar = 11 °C)? A) 12,747 m/s. B) 350,824 m/s. C) 24,541 m/s. D) 338,077 m/s.

As imagens a seguir mostram uma corda presa em sua extremidade esquerda. Sua extremidade direita oscila de cima para baixo em MHS e produz uma onda que se propaga para a esquerda; a onda refletida pela extremidade fixa se desloca para a direita. O movimento ondulatório resultante quando as duas ondas se combinam não mais parece com duas ondas que se propagam em sentidos opostos. Referente aos comprimentos de onda (Lambda) dos sinais a seguir, assinale a alternativa CORRETA:
a) d)(Lambda/2); (Lambda); (3. Lambda/2); (2. Lambda).
b) a) (Lambda/2); (2. Lambda); (3. Lambda/2); (4. Lambda/2).
c) b) (Lambda); (Lambda/2); (3. Lambda/2); (2. Lambda).
d) c) (Lambda); (3. Lambda/2); (Lambda/2); (4. Lambda/2).

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