FÍSICA FENÔMENOS ONDULATÓRIOS E MAGNETISMO FÍSICA 1

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1 20_Física_2 ano FÍSICA Prof. Bruno Roberto FENÔMENOS ONDULATÓRIOS E MAGNETISMO FÍSICA 1 1. (Ufg 20) 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: 3,00 10 m / s a) 0, b) 1,25 c) d) 0 e) (Unesp 20) Observe o espectro de radiação eletromagnética com a porção visível pelo ser humano em destaque. A cor da luz visível ao ser humano é determinada pela frequência н, em Hertz (Hz). No espectro, a unidade de comprimento de onda λ é o metro (m) e, no destaque, é o nanômetro (nm). Sabendo que a frequência н é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ, sendo a constante de proporcionalidade igual à velocidade da luz no vácuo de, aproximadamente, 3,0 10 m / s, e que 1 9 nanômetro equivale a 1,0 10 m, pode-se deduzir que a frequência da cor, no ponto do destaque indicado pela flecha, em Hz, vale aproximadamente a) 6,6 10. c) 4,5 10. e) 0,6 10. b) 2,6 10. d) 1, (Unicamp 20) A tecnologia de telefonia celular 4G passou a ser utilizada no Brasil em 2013, como parte da iniciativa de melhoria geral dos serviços no Brasil, em preparação para a Copa do Mundo de 20. Algumas operadoras inauguraram serviços com ondas eletromagnéticas na frequência de 40 MHz. Sendo a velocidade da luz no vácuo c 3,0 10 m / s, o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas é a) 1,2 m. b) 7,5 m. c) 5,0 m. d) 12,0 m. 1

2 4. (Pucrs 20) 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 0,0m 0,20m/s e) 30Hz 0,0m,0m/s 5. (Upe 2010) Próxima à superfície de um lago, uma fonte emite onda sonora de frequência 500 Hz e sofre refração na água. Admita que a velocidade de propagação da onda no ar seja igual a 300 m/s, e, ao se propagar na água, sua velocidade é igual a 1500 m/s. A razão entre os comprimentos de onda no ar e na água vale, aproximadamente, a) 1/3 b) 3/5 c) 3 d) 1/5 e) 1 6. (Ufrrj 2007) A figura mostra frentes de uma onda, correspondendo a máximos sucessivos, passando de um certo meio 1 para um certo meio 2. A distância entre os máximos sucessivos no meio 1 é de 2,0 cm. No meio 1, esta distância é percorrida pelas frentes de onda em 0,5 s. Calcule: a) A frequência da onda. b) A velocidade da onda no meio (Ufc 2006) A figura a seguir mostra frentes de onda passando de um meio 1 para um meio 2. A velocidade da onda no meio 1 é v 1 = 200,0 m/s, e a distância entre duas frentes de ondas consecutivas é de 4,0 cm no meio 1. Considere sen и 1 = 0, e sen и 2 = 0,5 e determine a) os valores das frequências f 1, no meio 1, e f 2, no meio 2. b) a velocidade da onda no meio 2. c) a distância d entre duas frentes de ondas consecutivas no meio 2. d) o índice de refração n 2, do meio 2.. (Ufg 2005) Um feixe estreito de luz monocromática, propagando-se inicialmente no ar, penetra em um meio transparente, formando ângulos de 60 e 30 com a normal, como ilustrado na figura a seguir. Dados: Índice de refração do ar = 1,00 Velocidade da luz no ar = 3 10 m/s Comprimento de onda da luz no ar = 633 nm Calcule o comprimento de onda da luz no novo meio. 9. (Pucrs 2002) Uma onda sonora de 1000Hz propaga-se no ar a 340m/s quando atinge uma parede, onde passa a se propagar com velocidade de 2000m/s. É correto afirmar que os valores do comprimento de onda e da frequência da onda propagando-se na parede são, respectivamente, a) 0,340m e 1000Hz. b) 0,60m e 1000Hz. c) 0,50m e 2000Hz. d) 2,000m e 1000Hz. e) 2,500m e 500Hz. 2

3 10. (G1 - ifsp 20) As bússolas são muito utilizadas até hoje, principalmente por praticantes de esportes de aventura ou enduros a pé. Esse dispositivo funciona graças a um pequeno imã que é usado como ponteiro e está dividido em polo norte e polo sul. Geralmente, o polo norte de uma bússola é a parte do ponteiro que é pintada de vermelho e aponta, obviamente, o Polo Norte geográfico. Na Física, a explicação para o funcionamento de uma bússola pode ser dada porque as linhas de campo magnético da Terra se orientam a) do polo Sul magnético ao polo Leste magnético. b) do polo Norte magnético ao polo Sul magnético. c) na direção perpendicular ao eixo da Terra, ou seja, sempre paralelo à linha do Equador. d) na direção oblíqua ao eixo da Terra, ou seja, oblíqua à linha do Equador. e) na direção do campo gravitacional. 11. (G1 - cftmg 2011) Em relação às propriedades e aos comportamentos magnéticos dos ímãs, das bússolas e do nosso planeta, é correto afirmar que a) a agulha de uma bússola inverte seu sentido ao cruzar a linha do Equador. b) um pedaço de ferro é atraído pelo polo norte de um ímã e repelido pelo polo sul. c) as propriedades magnéticas de um ímã perdem-se quando ele é cortado ao meio. d) o polo norte geográfico da Terra corresponde, aproximadamente, ao seu polo sul magnético. 12. (Ufal 1999) Dois ímãs idênticos, em forma de barra, são fixados paralelamente. No ponto médio P, equidistante dos dois ímãs, como mostra a figura, o vetor indução magnética resultante deve ser representado pelo vetor 13. (Ufrrj 2000) A seguir, mostramos a figura da Terra onde N' e S' são os polos norte e sul geográficos e N e S são os polos norte e sul magnéticos. Sobre as linhas do campo magnético, é correto afirmar que a) elas são paralelas ao Equador. b) elas são radiais ao centro da Terra. c) elas saem do polo norte magnético e entram no polo sul magnético. d) o campo magnético é mais intenso no Equador. e) o polo sul magnético está próximo ao sul geográfico.. (G1 - cftmg 200) Uma bússola, em perfeito estado de funcionamento, encontra-se em uma determinada região e adquire a orientação mostrada na figura 1. Essa situação torna-se possível desde que um ímã tenha sido colocado próximo à bússola, conforme ilustrado em 3

4 15. (Unesp 1990) A figura a seguir representa um condutor retilíneo, percorrido por uma corrente i, conforme a convenção indicada. O sentido do campo magnético no ponto p, localizado no plano da figura, é a) contrário ao da corrente b) saindo perpendicularmente da página c) entrando perpendicularmente na página d) para sua esquerda, no plano do papel. e) para sua direita no plano do papel. 16. (Unesp 1994) Uma corrente elétrica i constante atravessa um fio comprido e retilíneo, no sentido indicado na figura I, criando, ao seu redor, um campo magnético. O módulo do vetor indução magnética, em cada um dos pontos A e B de uma reta perpendicular ao fio e distantes 2,0 cm do mesmo, é igual a 4, T. Considere, agora, outro fio, também comprido e retilíneo, distante 2,0 cm tanto de A como de B, cruzando com o primeiro, mas sem tocá-lo. Os dois fios e os pontos A e B estão, praticamente, no mesmo plano, como mostra a figura II. Se a corrente que atravessa o segundo fio, no sentido indicado na figura, também é i, qual será o módulo do vetor indução magnética resultante a) no ponto A? b) no ponto B? 17. (Fei 1995) Um fio condutor retilíneo muito longo, imerso em um meio cuja permeabilidade magnética é Tm / A μ π, é percorrido por uma corrente I. A uma distância r = 1 m do fio sabe-se que o módulo do campo magnético é 10-6 T. Qual é a corrente elétrica I que percorre o fio? a) 3,333 A b) 6π A c) 10 A d) 1 A e) 6 A 1. (Ufmg 1995) A figura a seguir mostra dois fios M e N, paralelos, percorridos por correntes de mesma intensidade, ambas saindo da folha de papel. O ponto P está à mesma distância dos dois fios. A opção que melhor representa a direção e o sentido corretos para o campo magnético, que as correntes criam em P, é 19. (Fei 1996) Um fio de cobre, reto e extenso, é percorrido por uma corrente i =1,5 A. Qual é a intensidade do vetor campo magnético originado em um ponto à distância r = 0,25 m do fio. Dados: ì 0 = 4ð T.m. A -1 a) B = 10-6 T b) B = 0, T c) B = 1, T d) B = 2, T e) B = 2, T 4

5 20. (Fei 1996) A figura representa um condutor reto e infinito percorrido por uma corrente elétrica constante e igual a I de A para B. O sentido do campo magnético originado pela corrente no ponto 1 é corretamente representado por: 1. B 2. A 3. B 4. A 5. D 6. a) 2 Hz b) 4 2 cm/s. 7. a) 5000 Hz b) 125 m/s c) 2,5 cm d) 1,6. λ = 365 nm 9. D 10. B 11. D 12. E 13. C. B 15. C 16. a) zero b), T 17. A 1. B 19. C 20. E GABARITO 5