PRÉ-VESTIBULAR Física

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1 PRÉ VESTIBULAR Física / / PRÉ-VESTIBULAR Aluno: Nº: Turma: Exercícios Fenômenos Lista de sites com animações (Java, em sua maioria) que auxiliam a visualização de alguns fenômenos: Reflexão e refração: bending-light Refração em lentes: geometric-optics Ondas de rádio: radio-waves Interferência: wave-interference Sites para ajudar em várias áreas da física: html Pedro está trabalhando na base de um barranco e pede uma ferramenta a Paulo, que está na parte de cima (ver figura). Além do barranco, não existe, nas proximidades, nenhum outro obstáculo. mas escuta-o muito bem, porque ao passarem pela quina do barranco, as ondas sonoras sofrem: a) convecção. b) reflexão. c) polarização. d) difração. e) reflexão 02. A interferência da luz na experiência de Young, mostra que a luz: a) tem comportamento ondulatório. b) tem comportamento de partícula. c) é uma onda longitudinal. d) tem comportamento eletromagnético. e) é completa de fótons. 03. (UFPE). A figura abaixo mostra esquematicamente as ondas na superfície d água de um lago, produzidas por uma fonte de frequência 6,0 Hz, localizada no ponto A. As linhas cheias correspondem às cristas, e as pontilhadas representam os vales em um certo instante de tempo. Qual o intervalo de tempo, em segundos, para que uma frente de onda percorra a distância da fonte até o ponto B, distante 60 cm? A Do local onde está, Paulo não vê Pedro, A escolha de quem pensa. 1

2 04. Considere as afirmações a seguir. I) O fenômeno de interferência reforça o caráter ondulatório da luz. II) Na reflexão do som e na reflexão da luz,a freqüência permanece constante. III) Ondas podem sofrer refração. Pode-se afirmar que: a) Somente I é correta. b) Somente II é correta. c) Somente III é correta. d) Somente I e II são corretas. e) I, II e III são corretas 05. Coloque (V) para verdadeiro e (F) para falso diante de cada afirmativa abaixo: ( ) Polarização só ocorre com ondas luminosas. ( ) Difração é a propriedade que permite a onda contornar obstáculos. ( ) Refração acontece com som e luz. ( ) É possível variar amplitude de uma onda sem alterar sua frequência. ( ) Interferência só ocorre com o som. 06. O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950 nos Estados Unidos pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Fornos de micro-ondas mais práticos e eficientes foram desenvolvidos nos anos 1970, e a partir daí ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Em geral, a frequência das ondas eletromagnéticas geradas em um forno de micro-ondas é de 2450 MHz. Em relação à Física de um forno de micro-ondas, considere as seguintes afirmativas: 1. Um forno de micro-ondas transmite calor para assar e esquentar alimentos sólidos e líquidos. 2. O comprimento de onda dessas ondas é de aproximadamente 12,2 cm. 3. As ondas eletromagnéticas geradas ficam confinadas no interior do aparelho, pois sofrem reflexões nas paredes metálicas do forno e na grade metálica que recobre o vidro da porta. Assinale a alternativa correta: a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 07. Para que um objeto possa ser visível em um microscópio qualquer, o comprimento de onda da radiação incidente deve ser pelo menos comparável ao tamanho do objeto. Na física quântica, o princípio da dualidade onda-partícula, introduzido por Louis de Broglie, propõe que partículas de matéria, como os elétrons, podem comportar-se como ondas de maneira similar à luz. Um exemplo de aplicação desse princípio é o que ocorre no microscópio eletrônico, em que um feixe de elétrons é produzido para iluminar a amostra. O comprimento de onda dos elétrons do feixe é muito menor que o da luz; com isso, consegue-se obter ampliações mil vezes maiores do que as de um microscópio óptico. Suponha que, para visualizar o vírus H1N1 em um microscópio eletrônico, um feixe de elétrons tenha sido ajustado para fornecer elétrons que se propagam com comprimento de onda igual ao diâmetro do vírus (supondo forma esférica). Se a velocidade de propagação da onda do feixe for de 10 4 m/s e a frequência for de Hz, assinale a alternativa que corresponde ao diâmetro do vírus H1N1. Dado: 1 nm (nanômetro) = 10 9 m. a) 10 nm. b) 1 nm. c) 100 nm. d) 10 µm. e) 1 µm. 08. Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca é decomposto em várias cores. Esse fenômeno acontece porque as ondas eletromagnéticas de diferentes comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o índice de refração n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo 2 A escolha de quem pensa.

3 das propriedades óticas de um pedaço de vidro forneceu o gráfico abaixo para o índice de refração em função do comprimento de onda l da luz. Suponha a velocidade da luz no vácuo igual a 3, m/s. Com base nos conceitos de ótica e nas informações do gráfico, assinale a alternativa correta: 0 nm a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo módulo. b) A frequência da luz com comprimento de onda 600 nm é de 3, Hz. c) O maior índice de refração corresponde à luz com menor frequência. d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2, m/s. e) O menor índice de refração corresponde à luz com menor velocidade de propagação no vidro. 09. Sabe-se que uma forma de propagação de energia em diferentes meios ocorre através de ondas. A partir dessa afirmação, é correto dizer que : a) A onda eletromagnética emitida por um telefone celular viaja no ar praticamente na velocidade da luz. b) O alto-falante de uma caixa de som emite uma onda eletromagnética transversal que é detectada pelo ouvido humano e interpretada como música pelo cérebro. c) As ondas do mar propagam-se com a mesma velocidade com que as ondas sonoras se propagam no ar. d) Ondas sonoras nunca sofrem o fenômeno da difração, pois isso é uma característica apenas da luz visível. e) No vácuo, as ondas sonoras se propagam com uma velocidade maior do que se propagam na água. 10. Um aparelho de rádio receptor pode operar nas faixas AM (Amplitude Modulada) e FM (Frequência Modulada). Na faixa AM, capta sinais de rádio no intervalo de frequências entre 550 e khz e, na faixa FM, entre 88 e 108 MHz. Com base nessas informações e nos conceitos relacionados com as radiações eletromagnéticas em geral, é correto afirmar: a) A velocidade dessas ondas, no vácuo, é menor do que a da luz visível, também no vácuo. b) As ondas da faixa FM têm maior velocidade, no vácuo, de que as ondas da faixa AM. c) Os comprimentos de onda das ondas AM são menores que os das ondas FM, no vácuo. d) Ondas na faixa FM têm comprimentos de onda da ordem de grandeza 10 0 m. e) Ondas na faixa AM têm comprimentos de onda da ordem de grandeza entre 10 5 m e 10 6 m. 11. (UFSC) Em relação às ondas e aos fenômenos ondulatórios, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): (01) A variação da frequência das ondas percebidas por um observador, devido ao movimento relativo entre este e a fonte geradora das ondas, é explicada pelo efeito Doppler. (02) Uma onda, que se propaga em determinado meio, terá uma velocidade que depende deste meio e uma frequência definida pela fonte da onda. (04) A velocidade de uma onda em um determinado meio é de 120 m/s, para uma frequência de 60 Hz. Dobrando a frequência, a velocidade da onda neste meio também dobra. (08) Dois instrumentos musicais, emitindo a mesma nota musical, são diferenciados um do outro pela altura do som. (16) A refração é caracterizada pela mudança de direção de propagação da onda ao mudar de meio. A escolha de quem pensa. 3

4 12. (ITA SP) Considere as afirmativas: I) Os fenômenos de interferência, difração e polarização ocorrem com todos os tipos de onda. II) Os fenômenos de interferência e difração ocorrem apenas com ondas transversais. III) As ondas eletromagnéticas apresentam o fenômeno de polarização, pois são ondas longitudinais. IV) Um polarizador transmite os componentes da luz incidente não polarizada, cujo vetor campo elétrico e é perpendicular à direção de transmissão do polarizador. Está(ão) correta(s): a) nenhuma das afirmativas. b) apenas a afirmativa I. c) apenas a afirmativa II. d) apenas as afirmativas I e II. e) apenas as afirmativas I e IV. 13. As figuras I e II representam dois pulsos que se propagam em duas cordas I e II. Uma das extremidades da corda I é fixa e uma das extremidades da corda II é livre. 14. A difração de uma onda que atravessa um orifício, é mais notável quando: a) a frequência da onda é grande. b) a dimensão do comprimento da onda é pequena se comparada com a velocidade. c) A amplitude da onda é muito pequena, se comparada com a dimensão do orifício. d) A dimensão do orifício se aproxima da dimensão do comprimento de onda. e) A velocidade da onda é muito pequena, se comparada a dimensão do orifício. 15. Observe as afirmações referentes as ondas sonoras : I) Sons de maior frequência têm maior velocidade. II) Uma onda luminosa pode ser polarizada. III) Sons de menor frequência têm menor altura. Portanto é correto afirmar que: a) Somente a II é correta. b) Somente a I é incorreta. c) Somente a III é incorreta. d) I e III são corretas. e) Todas são corretas. 16. (PUC RS) Sabe-se que uma forma de propagação de energia em diferentes meios ocorre através de ondas. A partir dessa afirmação, é correto dizer que: Quais as formas dos pulsos refletidos em ambas as cordas? a) Na corda I haverá reflexão sem inversão de fase e na corda II haverá reflexão com inversão de fase. b) Na corda I haverá reflexão com inversão de fase e na corda II haverá reflexão sem inversão de fase. c) Nas cordas I e II haverá reflexão com inversão de fase. d) Nas cordas I e II haverá reflexão sem inversão de fase. e) Reflexão é uma propriedade que não ocorre numa corda. a) A onda eletromagnética emitida por um telefone celular viaja à velocidade da luz. b) O alto-falante de uma caixa de som emite uma onda eletromagnética transversal que é detectada pelo ouvido humano e interpretada como música pelo cérebro. c) As ondas do mar propagam-se com a mesma velocidade com que as ondas sonoras se propagam no ar. d) Ondas sonoras nunca sofrem o fenômeno da difração, pois isso é uma característica apenas.da luz visível. e) No vácuo, as ondas sonoras se propagam com uma velocidade maior do que se propagam na água. 4 A escolha de quem pensa.

5 17. (PUC RS) I) O som é uma onda mecânica, longitudinal, e a luz é uma onda eletromagnética, transversal. II) O som e a luz são ondas mecânicas e propagam-se também no vácuo. III) O som e a luz são ondas eletromagnéticas e necessitam um meio material para se propagar. Pela análise das afirmações, conclui-se que somente: a) está correta a I. b) está correta a II. c) está correta a III. d) estão corretas a I e a III. e) estão corretas a II e a III. 18. Têm-se as seguintes proposições: I) No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas apresentam a mesma velocidade de propagação. II) A propagação de uma onda envolve necessariamente transporte de energia. III) A onda sonora necessita de um meio material para a sua propagação. Está correta ou estão corretas: a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) I e II. e) Todas. 19. (UPF RS) Entre as afirmativas abaixo, a respeito das propriedades das ondas sonoras, é falso o que se afirma em: 20. (UNIFAP AP) Um jovem observa uma antena parabólica receptora de ondas eletromagnéticas para comunicação na faixa de microondas (10 9 Hz). Ele destaca, em suas observações, o receptor posicionado no foco da superfície parabólica e os pequenos furos (da ordem de 0,5 cm de comprimento) que ela possui. Lembrando que o calor do Sol se propaga através de ondas eletromagnéticas na faixa do infravermelho (em torno de Hz) e que a velocidade da luz no ar é igual a 3 x 10 8 m/s, o jovem faz as seguintes afirmações: I) As microondas refletem-se na grade da antena e atingem o receptor, pois os orifícios são pequenos em comparação com o comprimento de onda incidente. II) As ondas de calor atravessam os orifícios da antena, pois estes são bem maiores que o comprimento de onda do infravermelho. III) A ausência de reflexão nas ondas de calor reduz o risco de danos no receptor, causados por aquecimento. IV) Para ocorrer reflexão das ondas de calor, bastaria diminuir o tamanho dos orifícios para ficarem da ordem de 1 mm. Dentre as afirmações acima, estão corretas apenas: a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) I, II e III. e) II, III e IV. 21. (UFMT) O gráfico abaixo representa o comportamento de determinada grandeza física em função do tempo (em segundos). A partir da interpretação do gráfico, julgue os itens: a) As ondas sonoras podem sofrer polarização. b) As ondas sonoras podem sofrer refração. c) As ondas sonoras podem sofrer interferências. d) As ondas sonoras podem sofrer reflexão. e) As ondas sonoras podem sofrer difração. A escolha de quem pensa. 5

6 ( ) A amplitude é constante ao longo do tempo, já que há uma oscilação e meia a cada 20 s. ( ) A frequência de oscilação é constante e igual a 0,1 Hz. ( ) Um fenômeno físico que pode ser representado pelo gráfico é a posição de um corpo preso a uma mola cujo movimento está sujeito ao atrito. ( ) O gráfico pode representar um fenômeno cíclico onde há perda de energia. Gabarito 01. D 02. A 03. 5s 04. E 05. * 06. E 07. C 08. D 09. A 10. D A 13. B 14. D 15. B 16. A 17. A 18. E 19. A 20. C 05. F; V; V; V; F. 21. F; V; V; V. Anotações 6 A escolha de quem pensa.