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1 1. (Unesp 2016) Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso, com uma de suas extremidades fixa em uma parede e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas transversais nessa corda. A figura representa o perfil de um trecho da corda em determinado instante posterior ao acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um movimento harmônico vertical, indo desde um ponto mais baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da onda). Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade constante de 10 m / s e que a frequência do oscilador também é constante, a velocidade escalar média do ponto P, em m / s, quando ele vai de um vale até uma crista da onda no menor intervalo de tempo possível é igual a a) 4. b) 8. c) 6. d) 10. e) (Unicamp 2016) Um osciloscópio é um instrumento muito útil no estudo da variação temporal dos sinais elétricos em circuitos. No caso de um circuito de corrente alternada, a diferença de potencial (U) e a corrente do circuito (i) variam em função do tempo. Considere um circuito com dois resistores R 1 e R 2 em série, alimentados por uma fonte de tensão alternada. A diferença de potencial nos terminais de cada resistor observada na tela do osciloscópio é representada pelo gráfico abaixo. Analisando o gráfico, pode-se afirmar que a amplitude e a frequência da onda que representa a diferença de potencial nos terminais do resistor de maior resistência são, respectivamente, iguais a a) 4V e 2,5 Hz.. b) 8V e 2,5 Hz. c) 4V e 400 Hz.. d) 8V e 400 Hz. 3. (Uemg 2016) É que minha neta, Alice, de 15 meses, está vivendo essa fase e eu fico imaginando se ela guardará na memória a emoção que sente ao perceber pela primeira vez Página 1 de 14

2 que uma chave serve para abrir a porta,... que o controle remoto liga a televisão (...) VENTURA, 2012, p. 37. O controle remoto utiliza a tecnologia do infravermelho. Três candidatos ao vestibular da UEMG fizeram afirmações sobre essa tecnologia: Candidato 1: a luz infravermelha é visível pelo olho humano, sendo um tipo de onda eletromagnética. Candidato 2: no vácuo, a luz infravermelha tem uma velocidade menor que a da luz vermelha, embora sua frequência seja menor. Candidato 3: o comprimento de onda da luz infravermelha é menor que o comprimento de onda da luz vermelha, embora a velocidade das duas seja a mesma. Fizeram afirmações CORRETAS: a) Todos os candidatos. b) Apenas os candidatos 1 e 2. c) Apenas o candidato 3. d) Nenhum dos candidatos. 4. (Pucmg 2015) Estações de rádio operam em frequências diferentes umas das outras. Considere duas estações que operam com frequências de 600 quilohertz e de 900 quilohertz. Assinale a afirmativa CORRETA. a) Essas estações emitem ondas com o mesmo comprimento. b) As ondas emitidas por elas propagam-se com a mesma velocidade. c) A estação que opera com menor frequência também emite ondas de menor comprimento. d) A velocidade de propagação das ondas emitidas pela estação que opera com 900 quilohertz é 1,5 vezes maior que a velocidade das ondas emitida pela outra estação. 5. (Pucrs 2015) Comparando as características ondulatórias da radiação ultravioleta e das micro-ondas, é correto afirmar que a) ambas possuem a mesma frequência. b) as micro-ondas não podem ser polarizadas. c) apenas a radiação ultravioleta pode ser difratada. d) ambas se propagam no vácuo com velocidades de mesmo módulo. e) apenas as micro-ondas transportam quantidade de movimento linear. 6. (Enem PPL 2015) Em altos-fornos siderúrgicos, as temperaturas acima de 600 C são mensuradas por meio de pirômetros óticos. Esses dispositivos apresentam a vantagem de medir a temperatura de um objeto aquecido sem necessidade de contato. Dentro de um pirômetro ótico, um filamento metálico é aquecido pela passagem de corrente elétrica até que sua cor seja a mesma que a do objeto aquecido em observação. Nessa condição, a temperatura conhecida do filamento é idêntica à do objeto aquecido em observação. Disponível em: Acesso em: 4 ago (adaptado). A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a a) amplitude. b) coerência. c) frequência. d) intensidade. e) velocidade. 7. (Upf 2015) A onda mostrada na figura abaixo se propaga com velocidade de 32 m / s. Analisando a imagem, é possível concluir que a amplitude, o comprimento de onda e a frequência dessa onda são, respectivamente: Página 2 de 14

3 a) 2 cm / 4cm 800 Hz. b) 1cm / 8cm 500 Hz. c) 2 cm / 8cm 400 Hz. d) 8 cm / 2cm 40 Hz. e) 1cm / 8cm 400 Hz. 8. (Mackenzie 2015) O gráfico acima representa uma onda que se propaga com velocidade constante de 200 m / s. A amplitude (A), o comprimento de onda ( λ ) e a frequência (f) da onda são, respectivamente, a) 2,4 cm; 1,0 cm; 40 khz b) 2,4 cm; 4,0 cm; 20 khz c) 1,2 cm; 2,0 cm; 40 khz d) 1,2 cm; 2,0 cm; 10 khz e) 1,2 cm; 4,0 cm; 10 khz 9. (Ufrgs 2015) Na figura abaixo, estão representadas duas ondas transversais P e Q, em um dado instante de tempo. Considere que as velocidades de propagação das ondas são iguais. Página 3 de 14

4 Sobre essa representação das ondas P e Q, são feitas as seguintes afirmações. I. A onda P tem o dobro da amplitude da onda Q. II. A onda P tem o dobro do comprimento de onda da onda Q. III. A onda P tem o dobro de frequência da onda Q. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 10. (Espcex (Aman) 2015) Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a piscina de ondas. O desenho abaixo representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da piscina em um dado instante. Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma boia sobre a água e nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo está sempre na posição mais elevada da onda. O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas informações, e desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir que a onda se propaga com uma velocidade de a) 0,15 m / s b) 0,30 m / s c) 0,40 m / s d) 0,50 m / s e) 0,60 m / s Página 4 de 14

5 11. (Unesp 2015) Em ambientes sem claridade, os morcegos utilizam a ecolocalização para caçar insetos ou localizar obstáculos. Eles emitem ondas de ultrassom que, ao atingirem um objeto, são refletidas de volta e permitem estimar as dimensões desse objeto e a que distância se encontra. Um morcego pode detectar corpos muito pequenos, cujo tamanho seja próximo ao do comprimento de onda do ultrassom emitido. Suponha que um morcego, parado na entrada de uma caverna, emita ondas de ultrassom na frequência de 60 khz, que se propagam para o interior desse ambiente com velocidade de 340 m s. Estime o comprimento, em mm, do menor inseto que esse morcego pode detectar e, em seguida, calcule o comprimento dessa caverna, em metros, sabendo que as ondas refletidas na parede do fundo do salão da caverna são detectadas pelo morcego 0,2s depois de sua emissão. 12. (Uern 2015) O período da onda periódica a seguir é 2,5s. É correto afirmar que a velocidade de propagação dessa onda é a) 1,8cm / s. b) 2,2cm / s. c) 2,6cm / s. d) 3,2cm / s. 13. (Ufrgs 2014) Assinale a alternativa correta sobre características de fenômenos ondulatórios. a) Uma nota musical propagando-se no ar é uma onda estacionária. b) O clarão proveniente de uma descarga elétrica é composto por ondas transversais. c) A frequência de uma onda é dependente do meio no qual a onda se propaga. d) Uma onda mecânica transporta energia e matéria. e) A velocidade de uma onda mecânica não depende do meio no qual se propaga. 14. (Ufsm 2014) A invenção do rádio na primeira década do século XX é considerada um marco civilizatório importante, permitindo a aproximação entre as pessoas e contribuindo na difusão do conhecimento e da cultura. A comunicação via rádio faz uso de ondas eletromagnéticas, que são moduladas nas estações transmissoras e convertidas em ondas sonoras nos receptores. Página 5 de 14

6 Considerando as propriedades das ondas de rádio, analise as afirmações a seguir e assinaleas com verdadeira (V) ou falsa (F). ( ) As ondas de rádio podem ser refletidas pela atmosfera. ( ) As ondas de rádio têm a mesma natureza que os raios X, porém possuem frequência menor. ( ) À medida que essas ondas se propagam, a energia por unidade de área transportada por elas permanece constante. A sequência correta é a) V V F. b) V F V. c) F V F. d) V F F. e) F F V. 15. (Ufsm 2014) O estetoscópio é um instrumento utilizado pelos médicos para escutar sons corporais e consiste de uma peça auscultadora, tubos condutores de som e peças auriculares, que se adaptam ao canal auditivo do médico. Então, analise as afirmativas: I. Toda onda com frequência entre 20 Hz e Hz é uma onda sonora. II. Onda é energia que se propaga vibratoriamente. III. Numa onda longitudinal, a energia se propaga ao longo da direção de propagação da onda. Está(ão) corretas(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e II. d) apenas III. e) I, II e III. 16. (Ufg 2014) O princípio de funcionamento do forno de micro-ondas é a excitação ressonante das vibrações das moléculas de água contidas nos alimentos. Para evitar a fuga de radiação através da porta de vidro, os fabricantes de fornos de micro-ondas colocam na parte interna do vidro uma grade metálica. Uma condição para que uma onda eletromagnética seja especularmente refletida é que seu comprimento de onda seja maior que o tamanho das irregularidades da superfície refletora. Considerando-se que a frequência de vibração da molécula de água é aproximadamente 2,40 GHz e que o espaçamento da grade é da ordem de 1,0% do comprimento de onda da micro-onda usada, conclui-se que o espaçamento em mm é: Dados: a) 0,8 b) 1,25 c) 8 d) 80 e) ,00 10 m / s Página 6 de 14

7 17. (Pucrs 2014) Um estudante de Física encontra-se num barco ancorado num lago de águas calmas. Repentinamente, começa a soprar uma brisa leve, que gera pequenas ondulações na superfície da água, fazendo oscilar uma folha que flutua nas proximidades do barco. Observando essas ondulações e o movimento da folha, o estudante estima que a distância entre duas cristas de onda sucessivas é aproximadamente 40cm e que passam pela folha 30 cristas por minuto. De acordo com essas informações, a frequência, o comprimento de onda e a velocidade de propagação das ondas são, respectivamente, a) 0,50Hz 0,40m 0,20m/s b) 0,50Hz 0,40m 2,0m/s c) 2,0Hz 0,20m 2,0m/s d) 2,0Hz 0,80m 0,20m/s e) 30Hz 0,80m 8,0m/s 18. (Uerj 2014) Considere uma onda sonora que se propaga na atmosfera com frequência igual a 10 Hz e velocidade igual a 340 m/s. Determine a menor distância entre dois pontos da atmosfera nos quais, ao longo da direção de propagação, a amplitude da onda seja máxima. 19. (Uern 2013) A distância entre dois nos consecutivos de uma onda periódica é igual a 25 cm. Sendo a frequência dessa onda igual a 2,5 Hz, então a distância percorrida por ela no intervalo de meia hora é a) 1125 m. b) 2250 m. c) 2500 m. d) 4500 m. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O Brasil prepara-se para construir e lançar um satélite geoestacionário que vai levar banda larga a todos os municípios do país. Além de comunicações estratégicas para as Forças Armadas, o satélite possibilitará o acesso à banda larga mais barata a todos os municípios brasileiros. O ministro da Ciência e Tecnologia está convidando a Índia que tem experiência neste campo, já tendo lançado 70 satélites a entrar na disputa internacional pelo projeto, que trará ganhos para o consumidor nas áreas de Internet e telefonia 3G. (Adaptado de: BERLINCK, D. Brasil vai construir satélite para levar banda larga para todo país. O Globo, Economia, mar Disponível em: < Acesso em: 16 abr ) 20. (Uel 2013) Suponha que as ondas geradas pelo satélite geoestacionário possuam uma 8 1 frequência constante de 1,0 10 Hz e demorem 1,1 10 s para percorrer a distância de 7 3,3 10 m entre o emissor e uma antena receptora. Com relação às ondas emitidas, considere as afirmativas a seguir. 8 I. Sua velocidade é de 3,0 10 m s. II. Sua velocidade é diretamente proporcional ao seu comprimento de onda. III. Sua velocidade é inversamente proporcional à sua frequência. 3 IV. Seu comprimento de onda é de 3,0 10 m. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Página 7 de 14

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9 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Na figura nota-se que a distância dada, 3m, corresponde a 1,5 comprimento de onda. Assim: 1,5 λ 3 λ 2m. Aplicando a equação fundamental da ondulatória: v 10 v λ f f f 5 Hz. λ 2 O intervalo de tempo ( Δ t) para o ponto P ir de um vale a uma crista é meio período e a distância percorrida nesse tempo (d) é 0,8m. Então: T 1 1 Δt Δt 0,1 s. d 0,8 2 2 f 2 5 v m vm 8m/s. Δt 0,1 d 0,8m. Resposta da questão 2: [D] Resistores em série são percorridos pela mesma corrente elétrica. Como U R i, o resistor de maior resistência está sob maior tensão. Analisando o gráfico, observamos que num ponto de pico, a ddp em R 1 é 8V e em R 2 é 4 V. Logo, R 1 é o resistor de maior resistência. Assim, do gráfico: A 8 V T 2,5 ms 2,5 10 s f 0,4 10 f 400 Hz. T 3 2,5 10 Resposta da questão 3: [D] Candidato 1: Sua afirmativa é falsa, pois a luz infravermelha é invisível pelo olho humano. Candidato 2: Afirmativa falsa, pois no vácuo, a velocidade das ondas eletromagnéticas tem o mesmo valor para qualquer frequência, ou seja, a velocidade da luz. Candidato 3: Afirmativa falsa, devido ao comprimento de onda da luz infravermelha ser maior que o comprimento de onda da luz vermelha. Logo, nenhum dos candidatos estavam corretos. Resposta da questão 4: [B] No ar, todas as radiações eletromagnéticas propagam-se praticamente com a mesma velocidade, que a velocidade da luz: Resposta da questão 5: [D] 8 c 3 10 m/s. Ambas são ondas eletromagnéticas, propagando-se no vácuo com a mesma velocidade. Página 9 de 14

10 Resposta da questão 6: [C] A cor de um objeto depende da frequência da radiação emitida. Resposta da questão 7: [E] A amplitude A e o comprimento de onda λ retira-se do gráfico: A 1cm e λ 8 cm Através da expressão da velocidade de uma onda em função da frequência, obtemos: v λ f Então a frequência será: v 32 m / s f 400 Hz λ 0,08 m Resposta da questão 8: [D] A figura mostra a amplitude (A) e o comprimento de onda ( λ ). Dessa figura: Página 10 de 14

11 2,4 A A 1,2 cm. 2 λ 2 cm. v 200 f f Hz f 10 khz. λ 0,02 Resposta da questão 9: [B] A figura mostra as amplitudes e os comprimentos de onda das duas ondas. [I] Incorreta. Como mostra a figura, AP A Q. [II] Correta. Como mostra a figura, λp 2 λq. [III] Incorreta. A onda P tem a metade da frequência da onda Q. fq vp v Q λp fp λq f Q 2λQ fp λq f Q f P. 2 Resposta da questão 10: [D] Da figura, o comprimento de onda, menor distância entre dois pontos que vibram em fase, é λ 4m. Supondo que 8 s seja o menor tempo para que o amigo esteja na posição mais elevada da onda, o período de oscilação é T = 8 s. Usando a equação fundamental da ondulatória: λ 4 v v 0,5 m/s. T 8 Resposta da questão 11: Dados: v 340 m/s; f 60 khz Hz; Δt 2 s. O comprimento do inseto (L) é próximo ao comprimento de onda ( λ ). v L λ L 5,7 10 m L 5,7 mm. f O comprimento (d) da caverna é igual à metade da distância percorrida pela onda em 0,2 s. v Δt 340 0,2 d d 34 m. 2 2 Página 11 de 14

12 Resposta da questão 12: [D] Analisando a figura do enunciado, pode-se notar que do ponto A ao ponto B existem 3,5 comprimentos de onda. Como o comprimento total (d AB ) é 28 cm, então: 3,5 λ d 28 AB λ 8 cm Utilizando a equação fundamental da ondulatória e os dados do enunciado, temos que: v λ f 1 v λ T 1 v 8 2,5 v 3,2 cm s Resposta da questão 13: [B] O clarão proveniente de uma descarga elétrica é luz, e luz é onda eletromagnética. Todas as ondas eletromagnéticas são transversais. Resposta da questão 14: [A] [V] A camada da atmosfera responsável pela reflexão das ondas de rádio é a ionosfera. [V] Ambas são ondas eletromagnéticas. [F] As ondas de rádio propagam-se esfericamente, diminuindo sua intensidade por unidade de área abrangida à medida que se afastam da fonte emissora. Resposta da questão 15: [D] [I] INCORRETA. Ondas em cordas vibrantes, ou mesmo ondas eletromagnéticas, podem ter frequências dentro dessa faixa. [II] INCORRETA. Na propagação de uma onda não há vibração de energia. No caso de uma onda mecânica, a vibração é das partículas do meio. [III] CORRETA. É a própria definição de onda longitudinal. Resposta da questão 16: [B] Dados: 9 8 f 2,4 GHz 2,4 10 Hz; c 3 10 m / s; e 1% λ. Da equação fundamental da ondulatória: 8 c 3 10 c λ f λ 0,125 m 125 mm. f 9 2,4 10 O espaçamento da grade é: e λ e 1,25 mm Resposta da questão 17: [A] Página 12 de 14

13 De acordo com o enunciado: λ 40 cm λ 0,4 m osc 30 osc f 30 0,5 Hz min 60 s v λ f 0,4 0,5 v 0,2 m/s. Resposta da questão 18: A menor distância (d) entre dois pontos de amplitude máxima é o próprio comprimento de onda ( λ ). Da equação fundamental da ondulatória: v 340 d λ d 34 m. f 10 Resposta da questão 19: [B] A distância entre nós consecutivos é igual a meio comprimento de onda. Assim: λ 25 λ 50 cm 0,5 m. 2 d v λ f λ f d λ f Δt d 0,5 2, Δt d m. Resposta da questão 20: Gabarito Oficial: [A] Gabarito SuperPro : Nenhuma das alternativas está correta. 7 ΔS 3, I. Correta. v v 3 10 m / s. Δt 1 1,1 10 II. Incorreta. A velocidade de propagação de uma onda só depende do meio e da natureza da própria onda. Por exemplo, no ar, som e luz têm diferentes velocidades. A expressão v = λ f pode levar à conclusão errada, de que a velocidade é diretamente proporcional ao comprimento de onda e diretamente proporcional à frequência. Para esse tipo de análise, devemos escrever λ v/f. O meio define a velocidade e a fonte define a frequência; o comprimento de onda é a variável dependente. Num mesmo meio, podemos emitir radiações diferentes, com diferentes comprimentos de onda, porém com a mesma velocidade. Não podemos afirmar, portanto, que a velocidade é diretamente proporcional ao comprimento de onda. No caso específico dessa questão, fica ainda mais estranho, pois a velocidade e o comprimento de onda são constantes. É, no mínimo, esquisito uma constante ser diretamente proporcional à outra constante. III. Incorreta. A justificativa está no item anterior. 8 v 3 10 IV. Incorreta. λ λ 3 m. f Página 13 de 14

14 Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 07/03/2016 às 08:52 Nome do arquivo: 1 Lista Ondas Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Baixa... Física... Unesp/ Múltipla escolha Baixa... Física... Unicamp/ Múltipla escolha Baixa... Física... Uemg/ Múltipla escolha Baixa... Física... Pucmg/ Múltipla escolha Baixa... Física... Pucrs/ Múltipla escolha Baixa... Física... Enem PPL/ Múltipla escolha Média... Física... Upf/ Múltipla escolha Baixa... Física... Mackenzie/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufrgs/ Múltipla escolha Baixa... Física... Espcex (Aman)/ Múltipla escolha Baixa... Física... Unesp/ Analítica Baixa... Física... Uern/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufrgs/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufsm/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufsm/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufg/ Múltipla escolha Baixa... Física... Pucrs/ Múltipla escolha Baixa... Física... Uerj/ Analítica Baixa... Física... Uern/ Múltipla escolha Elevada... Física... Uel/ Múltipla escolha Página 14 de 14