Física 04 Professor Adriano Medeiros Aluno (a): 7/03/013 01 - (UEPG PR) A respeito da luz, assinale o que for correto. 01. Os corpos luminosos emitem luz, ao passo que os corpos iluminados absorem luz. 0. A difusão, que é uma refração difusa, ocorre em corpos que não são transparentes. 04. Interferência e difração da luz são fenômenos estritamente ondulatórios. 08. Ocorre difração da luz quando um raio luminoso, ao encontrar um obstáculo, desia-se da direção em que se propagaa e penetra na região da sombra. 16. A luz, ao atingir um anteparo ou superfície, pode sofrer refleão, refração, dispersão, difração, interferência e polarização. 0 - (FMTM MG) Sobre o fenômeno da interferência, pode-se afirmar que a) só ocorre com ondas mecânicas e longitudinais. b) as linhas entrais indicam interferência destrutia. c) λ num ponto do meio para o qual = n ocorre interferência construtia. d) não é apropriado para demonstrar o caráter ondulatório da luz. e) pode ocorrer a situação na qual som + som = silêncio. 03 - (UE PR) A refleão e a refração da luz podem ser eplicadas, admitindo-se que a luz tenha caráter ondulatório, a partir do Princípio de Hugens. Um fenômeno tipicamente ondulatório é o da interferência (construtia ou destrutia) produzida entre duas ondas quando elas se atraessam. Para que uma interferência entre duas ondas luminosas, propagando-se em um meio homogêneo, seja considerada completa, tanto construtia como destrutia, é necessário que os dois feies de luz a) sejam coerentes, de mesma freqüência e com mesma amplitude, e plano-polarizados em planos paralelos. b) sejam coerentes, de mesma freqüência e com mesma amplitude, e plano-polarizados em planos perpendiculares. c) sejam independentes, com freqüências e amplitudes diferentes, propagando-se em planos paralelos. d) sejam independentes, com freqüências e amplitudes diferentes, e não polarizados. e) sejam incoerentes, com freqüências e amplitudes diferentes, propagando-se em planos anti-paralelos. 04 - (UDESC) Dois pulsos, A e B, são produzidos em uma corda esticada que tem uma das etremidades fiada em uma parede, conforme mostra a figura abaio. Depois de o pulso A ter sofrido refleão no ponto da corda fio na parede, ocorrerá interferência entre os dois pulsos. É CORRETO afirmar que a interferência entre esses dois pulsos é: a) destrutia e, em seguida, os pulsos seguirão juntos, no sentido do pulso de maior energia. b) destrutia e, em seguida, cada pulso seguirá seu caminho, mantendo suas amplitudes originais. c) construtia e, em seguida, os pulsos seguirão juntos, no sentido do pulso de maior energia. d) construtia e, em seguida, cada pulso seguirá seu caminho, mantendo suas amplitudes originais. e) destrutia e, em seguida, os pulsos deiarão de eistir, deido à absorção de energia durante a interação. 05 - (UNIFOR CE) Suponha que dois pulsos retangulares se propagam numa corda elástica com elocidade de 0,0 cm/s, nos sentidos indicados na figura. Em determinado interalo de tempo ocorrerá a interferência entre esses pulsos. A duração da interferência entre esses pulsos a) tende a zero. b) é igual a 0,500 s c) é igual a 1,00 s d) é igual a 1,5 s e) é igual a 1,50 s 06 - (UFF RJ) Considere dois pulsos triangulares que se moem em um meio material, com certa elocidade, um em direção ao outro. Os deslocamentos dos pontos do meio, em três instantes distintos, estão representados na seqüência de gráficos: Pode-se afirmar que a seqüência de gráficos das elocidades dos pontos em função da posição que melhor corresponde à seqüência de gráficos acima é: a. b. c. d. 07 - (UFPE PE) Duas fontes S 1 e S, separadas pela distância D = 3,0 m, emitem, em fase, ondas sonoras de comprimento de onda λ. Um ouinte, ao se afastar da fonte S, percebe o primeiro mínimo de interferência quando se encontra no ponto P, a uma distância = 4,0 m desta fonte (er figura). Qual o alor de λ, em metros? a) 5,0 b) 4,0 c) 3,0 d),0 e) 1,0 08 - (UNESP) Duas fontes, F 1 e F, estão emitindo sons de mesma freqüência. Elas estão posicionadas conforme ilustrado na figura, onde se apresenta um reticulado cuja unidade de comprimento é dada por u = 6,0 m. No ponto P ocorre interferência construtia entre as ondas e é um ponto onde ocorre um máimo de intensidade. Considerando que a elocidade do som no ar é 340 m/s e que as ondas são emitidas sempre em fase pelas fontes F 1 e F, calcule a) o maior comprimento de onda dentre os que interferem construtiamente em P. www.cursosimbios.com.br 1
b) as duas menores freqüências para as quais ocorre interferência construtia em P. 09 - (FCChagas BA) A figura seguinte representa as ondas produzidas por duas fontes F e G, que ibram na superfície de um líquido. X, Y e Z são pontos da superfície do líquido. As circunstâncias indicam cristas. Considere que na região indicada não há amortecimento das ondas. F Z.. Y X. Se, e z são amplitudes de ibração da água nos pontos X, Y e Z, qual das seguintes relações está correta? a) = = z; b) = e z = 0; c) > > z; d) < z e < ; e) < < z. 10 - (UNESP) A figura mostra um fenômeno ondulatório produzido em um dispositio de demonstração chamado tanque de ondas, que neste caso são geradas por dois martelinhos que batem simultaneamente na superfície da água 360 ezes por minuto. Sabe-se que a distância entre dois círculos consecutios das ondas geradas é 3,0 cm. Pode-se afirmar que o fenômeno produzido é a a) interferência entre duas ondas circulares que se propagam com elocidade de 18 cm/s. b) interferência entre duas ondas circulares que se propagam com elocidade de 9,0 cm/s. c) interferência entre duas ondas circulares que se propagam com elocidade de,0 cm/s. d) difração de ondas circulares que se propagam com elocidade de 18 cm/s. e) difração de ondas circulares que se propagam com elocidade de,0 cm/s. 11 - (AFENAS MG) No desenho a seguir, emos ondas se propagarem em uma mesma corda, em sentidos opostos (figura A). (Quando elas estierem totalmente superpostas (figura B), a forma da corda será: a. b. c. d. e. G Fig.A Fig.B 1 - (UFPE PE) A figura abaio ilustra esquematicamente o aparato usado na eperiência de Young (de fenda dupla) para obseração da interferência óptica. As fendas estão separadas por d = 10 µm e a distância delas ao anteparo é D = 1,0 m. Qual o alor da distância, em cm, correspondente ao terceiro máimo lateral do padrão de interferência quando as duas fendas são iluminadas por luz de comprimento de onda igual a 0,5 µm? d θ D P 13 - (ITA SP) A figura mostra dois alto-falantes alinhados e alimentados em fase por um amplificador de áudio na freqüência de 170 Hz. Considere que seja desprezíel a ariação da intensidade do som de cada um dos alto-falantes com a distância e que a elocidade do som é de 340 m/s. A maior distância entre dois máimos de intensidade da onda sonora formada entre os alto-falantes é igual a a) m. b) 3 m. c) 4 m. d) 5 m. e) 6 m. 14 - (UNIMONTES MG) Uma onda estacionária pode ser gerada em uma corda de comprimento. Os comprimentos de onda obtidos são calculados pela epressão λ =, para n = 1,, 3 Sendo a elocidade de propagação n da onda na corda, a freqüência de ressonância correspondente a esses comprimentos pode ser epressa, CORRETAMENTE, por a) f = n b) f = n c) f = n d) f = n 15 - (UFAC) 3 Uma corda tem densidade linear de 1,0 10 kg/m e comprimento igual a m. Essa corda está fia nas suas etremidades e submetida a uma força de 10 N. A freqüência do som fundamental, em Hz, emitida por ela ale: a) 30 b) 5 c) 0 d) 15 e) 5 16 - (UEM PR) Uma corda ibrante com densidade linear de 0,01 kg/m, presa em suas etremidades, apresenta uma configuração de ondas estacionárias com 5 entres, cujo comprimento de onda é 0,0 m. Nessas condições, assinale o que for correto. 01. Sob uma tensão de 100 N, a freqüência das ondas estacionárias é 500 Hz. 0. O comprimento da corda é 0,50 m. 04. A freqüência das ondas estacionárias é diretamente proporcional ao comprimento da corda. 08. Se a corda passar a oscilar em sua freqüência fundamental, o comprimento de onda da onda estacionária será duas ezes o alor do comprimento da corda. 16. O comprimento de onda gerado na corda independe da densidade da corda. 17 - (UFG GO) Os sons produzidos por um iolão acústico são resultantes das ibrações de suas cordas, quando tangidas pelo iolinista. As cordas ibram produzindo ondas transersais estacionárias de diferentes freqüências. Essas ondas são também caracterizadas pelo número de nós. Nó é um ponto da corda que permanece em repouso durante a oscilação da onda. A seqüência abaio representa as três primeiras ondas estacionárias, que podem ser reproduzidas em uma corda de comprimento, fia em suas etremidades. Onda: 1: nós Onda: :3 nós Onda: 3:4 nós Baseando-se nessas informações, pode-se afirmar que: www.cursosimbios.com.br
01. os comprimentos de onda das ondas 1, e 3 alem, respectiamente, λ 1 =, λ = e λ 3 = /3. 0. a próima onda estacionária, contendo 5 nós, terá um comprimento de onda λ 4 = /4. 03. se for a elocidade das ondas na corda, a freqüência das ondas 1, e 3 ale, respectiamente, f 1 = /, f = / e f 3 = 3/. 04. se = 0,5 m e = 30 m/s, a menor freqüência possíel de se produzir nessa corda é de 90 Hz. 18 - (UECE) Para uma corda de piano de comprimento, as possíeis ondas estacionárias de menor freqüência têm comprimentos de onda iguais a 1 a), e. b) 3, e. c), e. d) 3 1, e. 3 3 19 - (UFPA) O iolão tem uma afinação padrão, como mostrado na figura abaio, em que normalmente a corda prima, a Mi mais aguda, ibra uma oitaa acima da corda bordão, a Mi mais grae. Com base nas informações dadas acima, e confirmadas na figura que se apresenta, é correto afirmar: a) A elocidade com que a onda se propagará no bordão percutido será a mesma com que se propagará na corda prima, se as tensões com que elas forem esticadas forem iguais. b) Quando o bordão for percutido, ibrará com uma freqüência maior do que a do som que será ouido. c) O comprimento de onda do som que será ouido, ao tocar a corda prima, será diferente do comprimento da onda que se propagará nesta corda. d) O comprimento de onda natural na corda prima é bem menor do que o comprimento de onda natural do bordão, pelo fato de este produzir som mais grae. e) Como os comprimentos das duas cordas Mi são praticamente iguais, mas o bordão é mais grosso, este dee ficar quatro ezes mais tenso do que a prima, quando o iolão estier afinado. 0 - (UFPE PE) A figura mostra uma onda estacionária em um tubo de comprimento = 5 m, fechado em uma etremidade e aberto na outra. Considere que a elocidade do som no ar é 340 m/s e determine a freqüência do som emitido pelo tubo, em hertz. 1 - (UNIMONTES MG) Num tubo fechado de comprimento = 1,5 m, obsera-se a formação de uma onda estacionária representada na figura. O comprimento da onda é igual a a) 1m. b) m. c) 4m. d) 3m. - (UFMA) A figura abaio mostra a configuração de ondas obtida na Ilha da Ciência (UFMA), durante uma demonstração de um estudante que utilizou um ibrador ligado a uma corda de densidade linear 0,015kg/m, mantida sob tração, por uma carga de peso P =,16N. A freqüência fundamental em Hertz da onda nessa corda é: Considerando que a elocidade do som no ar é igual a 340 m/s e que o canal auditio humano pode ser comparado a um tubo de órgão com uma etremidade aberta e a outra fechada, qual deeria ser o comprimento do canal auditio para que a freqüência fundamental de uma onda sonora estacionária nele produzida seja de 3.400 Hz? a),5 m b),5 cm c) 0,5 cm d) 0,10 m e) 0,10 cm 4 - (FEPECS DF) Em linguagem musical, interalo ( i ) entre duas notas de freqüências f e f é a razão entre a maior e a menor freqüência, ou seja, i = f' / f, sendo f' > f. O interalo é denominado uníssono quando i = 1, tom maior, quando i = 9/8, tom menor, quando i = 10/9, semitom, quando i = 16/15, e oitaa, quando i =. Considere dois tubos acústicos de mesmo comprimento, sendo um aberto em ambas as etremidades e o outro fechado em uma das etremidades. O primeiro está ibrando numa freqüência quatro ezes maior que sua fundamental, enquanto o segundo, numa freqüência noe ezes maior que sua fundamental. O interalo entre os sons emitidos pelos dois tubos é: a) uníssono; b) tom maior; c) tom menor; d) semitom; e) oitaa. 5 - (UFG GO) As mídias ópticas CD, DVD e Blu-ra são constituídas por um material que reflete a luz incidente de um laser. A graação de informações é realizada produzindo-se ranhuras sobre a superfície da mídia, conforme ilustra a figura, de modo que os raios incidente e refletido causarão interferência construtia ou destrutia, produzindo os bits 0 e 1, respectiamente. Considerando que o comprimento de onda da luz do laser é λ e que a mídia é recoberta por um material plástico transparente de índice de refração n, a menor profundidade das ranhuras que produzem o bit 1 é a) λ b) λ/ c) λ/n d) λ/4 e) λ/4n 6 - (UFPI) Um tubo acústico, com uma etremidade aberta e outra fechada, entra em ressonância com uma onda sonora de freqüência 100 Hz. Verifica-se que não eiste freqüência de ressonância abaio dessa. Cortando-se o tubo ao meio e abandonando-se a parte com os dois etremos abertos, ficaremos com um noo tubo semelhante ao anterior. Com qual das seguintes freqüências não é possíel esse noo tubo entrar em ressonância? Considere que, durante a análise, as condições atmosféricas (pressão, umidade absoluta e temperatura) foram mantidas constantes. a) 600 Hz b) 1000 Hz c) 1400 Hz d) 1800 Hz e) 000 Hz 7 - (ITA SP) Um tubo sonoro de comprimento, fechado numa das etremidades, entra em ressonância, no seu modo fundamental, com o som emitido por um fio, fiado nos etremos, que também ibra no modo fundamental. Sendo o comprimento do fio, m sua massa e c, a elocidade do som no ar, pode-se afirmar que a tensão submetida ao fio é dada por a) ( c/ ) m. b) ( c / ) m. c) ( c / ) m. d) ( c/ ) m. e) n.d.a. 8 - (UFSC) A figura representa dois pulsos de onda, inicial-mente separados por 6,0 cm, propagando-se em um meio com elocidades iguais a,0 cm/s, em sentidos opostos. a) 6 b) 3 c) 9 d) 1 e) 15 3 - (UFJF MG) www.cursosimbios.com.br 3
Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S): 01. Quando os pulsos se encontrarem, haerá in-terferência de um sobre o outro e não mais haerá propagação dos mesmos. 0. Decorridos,0 segundos, haerá sobreposição dos pulsos e a amplitude será máima nesse instante e igual a,0 cm. 04. Decorridos,0 segundos, haerá sobreposição dos pulsos e a amplitude será nula nesse instante. 08. Decorridos 8,0 segundos, os pulsos continua-rão com a mesma elocidade e forma de onda, independentemente um do outro. 16. Inicialmente as amplitudes dos pulsos são idên-ticas e iguais a,0 cm. 9 - (UFMG MG) Bruna afina a corda mi de seu iolino, para que ela ibre com uma freqüência mínima de 680 Hz. A parte ibrante das cordas do iolino de Bruna mede 35 cm de comprimento, como mostrado nesta figura: Conhecendo a densidade linear de massa µ 1 do fio mais denso, determine: a) a densidade linear de massa do outro fio; b) a massa do bloco responsáel pela tensão T em cada corda. 3 - (UFPE PE) A figura mostra dois auto-falantes separados por,0m, emitindo uma nota musical de freqüência f = 1,0 khz. Considerando que a elocidade do som é = 340 m/s, determine a distância Y, em centímetros, correspondente ao primeiro mínimo de interferência sobre um anteparo colocado à distância D = 10m? Considerando essas informações, 1. CACUE a elocidade de propagação de uma onda na corda mi desse iolino.. Considere que a corda mi esteja ibrando com uma freqüência de 680 Hz. DETERMINE o comprimento de onda, no ar, da onda sonora produzida por essa corda. 30 - (UFG GO) O esquema da figura mostra uma eperiência em que pouco a pouco se adiciona areia ao balde que tenciona o fio, até que o som emitido pelo fio, quando tangido, produza, no interior de um tubo aberto na parte superior e fechado na parte de baio, ondas estacionárias ressonantes no modo fundamental. 30,0cm 4,5cm A densidade linear do fio é de 5g/m, a distância entre a roldana e a parede é de 30,0cm e o tubo tem 4,5 cm de comprimento. Considerando a elocidade do som no ar 340 m/s e a aceleração da graidade 10m/s, calcule: a) a freqüência da onda sonora produzida; b) a massa total do balde com areia, quando ocorre a ressonância. 31 - (UFG GO) Na eperiência de ressonância em cordas representada na figura, dois fios de densidades diferentes estão tensionados, atraés de roldanas ideais, por um bloco que pende deles dois. As etremidades esquerdas de ambos estão ligadas a uma fonte que produz pequenas ibrações com freqüência conhecida. A distância entre a fonte e as roldanas é. Verifica-se que, quando a freqüência da fonte atinge o alor f, ambos os fios entram em ressonância, o mais denso no terceiro harmônico e o outro, na freqüência fundamental. m 33 - (UNICAMP SP) Em 009 completaram-se inte anos da morte de Raul Seias. Na sua obra o roqueiro cita elementos regionais brasileiros, como na canção Minha iola, na qual ele ealta esse instrumento emblemático da cultura regional. A iola caipira possui cinco pares de cordas. Os dois pares mais agudos são afinados na mesma nota e frequência. Já os pares restantes são afinados na mesma nota, mas com diferença de altura de uma oitaa, ou seja, a corda fina do par tem frequência igual ao dobro da frequência da corda grossa. As frequências naturais da onda numa corda de comprimento com as etremidades fias são dadas por f ( N = N ), sendo N o harmônico da onda e a sua elocidade. a) Na afinação Cebolão Ré Maior para a iola caipira, a corda mais fina do quinto par é afinada de forma que a frequência do fina harmônico fundamental é f 1 = 0 Hz. A corda tem comprimento = 0,5 m e densidade linear µ = 5 10 3 kg/m. Encontre a tensão τ aplicada na corda, sabendo que a elocidade da onda é dada por = τ. µ b) Suponha que a corda mais fina do quinto par esteja afinada corretamente com f fina 1 = 0Hz e que a corda mais grossa esteja ligeiramente desafinada, mais froua do que deeria estar. Neste caso, quando as cordas são tocadas simultaneamente, um batimento se origina da sobreposição das ondas sonoras do harmônico fundamental da corda fina de frequência f fina 1, com o segundo harmônico da corda grossa, de frequência f grossa. A frequência do batimento é igual à diferença entre essas duas frequências, ou seja, f bat = f fina 1 f grossa. Sabendo que a frequência do batimento é f bat = 4Hz, qual é a frequência do harmônico fundamental da corda grossa, f grossa 1? GABARITO 1) Gab: 8 ) Gab: E 3) Gab: A 4) Gab: B 5) Gab: D 6) Gab: C 7) Gab: D 8) Gab: 9) Gab: B 10) Gab: A 11) Gab: E 1) Gab: 15 13) Gab: E 14) Gab: B 15) Gab: B 16) Gab: 11 17) Gab: CECE 18) Gab: C 19) Gab: C 0) Gab: 85Hz 1) Gab: B ) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: B 5) Gab: E 6) Gab: E 7) Gab: B 8) Gab: 8 www.cursosimbios.com.br 4
9) Gab: 1. 480 m/s;. 0,50 m 30) Gab: a) f tubo = 00 Hz; b) m = 7, kg µ 31) Gab: a) 1 8 f µ µ = ; b) M 1 = 9 9g 3) Gab: 85 cm 33) Gab: a) 60,5 N; b) 108 Hz www.cursosimbios.com.br 5