Colégio Jesus Adolescente Ensino Médio 1º Bimestre Disciplina Física Setor B Série 9º ANO Professor Gnomo Lista de Exercício Mensal Capitulo 1 1) A figura a seguir representa, nos instantes t = 0s e t = 2,0s, configurações de uma corda sob tensão constante, na qual se propaga um pulso cuja forma não varia. Qual a velocidade de propagação do pulso? 2) A sucessão de pulsos representada na figura a seguir foi produzida em 1,5 segundos. Determine a frequência e o período da onda. 3) Para se estudar as propriedades das ondas num tanque de água, fazse uma régua de madeira vibrar regularmente, tocando a superfície da água e produzindo uma série de cristais e vales que se propagam da esquerda para a direita. A régua toca a superfície da água 10 vezes em 5 segundos, e duas cristas consecutivas da onda ficam separadas de 2 centímetros. Se a régua passar a tocar a água 20 vezes em cada 5 segundos, então essa mudança provocará uma alteração: a) na freqüência da onda e seu período. b) na velocidade e na freqüência da onda. c) na velocidade da onda e em seu comprimento de onda. d) no comprimento de onda, na velocidade e na freqüência da onda. e) somente na freqüência da onda. 4) Um menino, balançando em uma corda dependurada em uma árvore, faz 20 oscilações em um minuto. Pode-se afirmar que seu movimento tem: a) um período de 3 segundos. b) um período de 60 segundos. c) uma freqüência de 3 Hz. d) uma freqüência de 20 Hz. e) uma freqüência de 30 segundos. 5) Quando uma onda se propaga de um local para outro, necessariamente ocorre: a) transporte de energia. b) transformação de energia. c) produção de energia. d) movimento de matéria. e) transporte de matéria e energia. 6) Um rapaz e uma garota estão em bordas opostas de um lago de águas tranquilas. O rapaz, querendo comunicar-se com a garota, coloca dentro de um frasco plástico um bilhete e, arrolhado o frasco, coloca-o na água, e lhe dá uma pequena velocidade inicial. A seguir, o rapaz pratica movimentos periódicos sobre a água, produzindo ondas que se propagam, pretendendo com isso aumentar a velocidade do frasco em direção à garota. Com relação a este fato, podemos afirmar: a) Se o rapaz produzir ondas de grande amplitude, a garrafa chegará à outra margem mais rápido. b) O tempo que a garrafa gasta para atravessar o lago dependerá de seu peso. c) Quanto maior a frequência das ondas, menor será o tempo de percurso até a outra margem. d) A velocidade da garrafa no seu movimento até a garota independe das ondas produzidas pelo rapaz, já que essas ondas transmitem apenas energia, sem propagação de matéria. e) A velocidade inicial que o rapaz dá à garrafa não interferirá no tempo de travessia do lago, pois quem faz a garrafa deslocarse até a garota são as ondas produzidas pelo rapaz. Enunciado para os testes 7 e 8. Uma corda de comprimento L = 10,0m está tensa por uma força constante, com as duas extremidades fixas. Um operador provoca um pulso junto a uma de suas extremidades; depois de 0,20s, o pulso alcança o ponto médio da corda. 7) O módulo da velocidade de propagação do pulso é: a) 2,0m/s b) 12,5m/s c) 25,0m/s d) 50,0m/s e) 100m/s 8) Quanto tempo depois de provocado o pulso, esse passa pela segunda vez no ponto médio da corda? a) 0,80s b) 0,60s c) 0,40s d) 0,30s e) 0,20s Capitulo 2 A figura a seguir representa a foto de uma corda não absorvedora de energia por onde se propaga um trem de ondas senoidais.
20) Uma das aplicações dos raios X e na observação dos ossos do corpo humano. Os raios X são obtidos quando elétrons, emitidos por um filamento aquecido, são acelerados por um campo elétrico e atingem um alvo metálico com velocidade muito grande. São feitas as seguintes afirmações sobre os raios X: Sabendo-se que a frequência das ondas é igual a 10 Hz. 9) Quantas ondas estão representadas na figura? 10) Determine o período de oscilação da corda. 11) Determine a amplitude. 12) Determine o comprimento de onda das ondas. Figura a seguir é referente as questões 13 a 16. 13) Quais pontos da figura representam vales. 14) Quais pontos da figura representam cristas. 15) Determine, com base na figura a amplitude da onda. 16) Determine o comprimento de onda. Capitulo 3 17) O som é uma onda. Para se propagar necessita. a) plana - do ar b) mecânica - do meio material c) mecânica - do vácuo d) transversal - do ar e) transversal - do meio material 18) No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas possuem a) mesma frequência. b) mesma amplitude. c) mesmo comprimento de onda. d) mesma quantidade de energia. e) mesma velocidade de propagação. 19) Analise as afirmativas: I. Toda onda mecânica e sonora. II. As ondas de radio, na faixa de FM (Frequencia Modulada), são transversais. III. Abalos sísmicos são ondas mecânicas. IV. O som é sempre uma onda mecânica em qualquer meio. V. As ondas de radio AM (Amplitude Modulada) são ondas mecânicas. São verdadeiras: a) I, II e III. b) I, III e V. c) II, III e IV. d) III, IV e V. I) Os raios X são ondas mecânicas. II) No vácuo, a velocidade de propagação dos raios X e igual a velocidade de propagação da luz visível. III) Os raios X tem frequências menores do que a da luz visível. Esta(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. 21) As ondas eletromagnéticas, ao contrário das ondas mecânicas, não precisam de um meio material para se propagar. Considere as seguintes ondas: som, ultra-som, ondas de rádio, microondas e luz. Sobre essas ondas é correto afirmar que: a) luz e microondas são ondas eletromagnéticas e as outras são ondas mecânicas. b) luz é onda eletromagnética e as outras são ondas mecânicas. c) som e ultra-som são ondas mecânicas e as outras são ondas eletromagnéticas. d) som é onda mecânica e as outras são ondas eletromagnéticas. e) todas são ondas eletromagnéticas. 22) Não é exemplo de onda eletromagnética: a) microondas. b) radiação infravermelha. c) radiação ultravioleta. d) raios x. e) ultra-som. 23) Com a descoberta de que um corpo aquecido podia emitir calor em forma de radiação térmica, Max Planck realizou pesquisas nessa área, e seu trabalho é considerado o marco do surgimento da física quântica. Radiação é uma forma de energia que se propaga, emitida pelos corpos de acordo com sua temperatura. É dessa forma que o calor e a luz do Sol chegam à Terra. Alguns tipos de radiação atravessam nosso corpo (comprimentos de onda por volta de 10-10 m). Outros não conseguem essa travessia e são retidos na superfície (comprimentos de onda por volta de 10-8 m), tornando-se nocivos a nossa saúde. A figura a seguir mostra uma escala de frequências e comprimentos de onda para as diversas radiações. A faixa de frequências, citadas no texto, que são nocivas a nossa saúde corresponde, no gráfico, a: a) raios gama. b) micro-ondas. c) ondas de radio. d) raios ultravioleta. e) raios infravermelhos.
24) As ondas eletromagnéticas foram previstas por Maxwell e comprovadas experimentalmente por Hertz (final do século XIX). Essa descoberta revolucionou o mundo moderno. Sobre as ondas eletromagnéticas, considere as afirmações a seguir. I. Ondas eletromagnéticas são ondas longitudinais que se propagam no vácuo com velocidade constante de módulo c = 3,0. 10 8 m/s. II. As variações do campo magnético produzem campos elétricos variáveis que, por sua vez, produzem campos magnéticos também dependentes do tempo e assim por diante, permitindo que energia e informações sejam transmitidas a grandes distâncias. III. São exemplos de ondas eletromagnéticas muito frequentes no cotidiano: ondas de rádio, ondas sonoras, micro-ondas e raios X. c) I e II, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas. Calcule quanto tempo leva o bote de um náufrago, à deriva, para executar uma oscilação completa. 28) A figura abaixo representa a variação do campo elétrico de uma onda eletromagnética no vácuo em certo ponto do espaço. Os instantes em que o campo elétrico se anula estão indicados em microssegundos. O modulo da velocidade de propagação dessa onda e V = 3,0. 10 8 m/s. 25) Considere as afirmações a seguir. I. Elétrons em movimento vibratório podem fazer surgir ondas de rádio e ondas de luz. II. Ondas de rádio e ondas de luz são ondas eletromagnéticas. III. Ondas de luz são ondas eletromagnéticas e ondas de rádio são ondas mecânicas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) I e III, apenas. 26) Um professor de Física que ministrava a primeira aula sobre Ondas dava exemplos de ondas eletromagnéticas. Ele dizia: "São exemplos de ondas eletromagnéticas as ondas de rádio, a luz, as ondas de radar, os raios X, os raios γ." Um aluno entusiasmado completou a lista de exemplos, dizendo: "Raios α, raios β e raios catódicos". Pode-se afirmar que: a) pelo menos um exemplo citado pelo professor está errado. b) todos os exemplos citados pelo professor e pelo aluno estão corretos. c) apenas um exemplo citado pelo aluno está errado. d) os três exemplos citados pelo aluno estão errados. e) há erros tanto nos exemplos do professor quanto nos do aluno. Capitulo 4 27) Um trem de ondas periódicas, de comprimento de onda se propaga no oceano com uma velocidade de 30m/s. Adote: µs = 10-6 s a) Determine a frequência da onda. b) Determine o comprimento de onda. 29) O intervalo de frequências do som audível estende-se de 20 Hz a 20 khz. Considerando que a velocidade do som no ar e de aproximada mente 340 m/s, determine o intervalo correspondente de comprimentos de onda sonora no ar, em m. a) 2,5. 10 3 a 2,5 b) 5,8. 10 3 a 5,8 c) 8,5. 10 3 a 8,5 d) 17. 10 3 a 17 e) 34. 10 3 a 34 30) Em um dado instante, a forma de uma corda por onde se propaga uma onda é indicada na figura abaixo: Com base nos dados obtidos da figura e sabendo-se que a velocidade de propagação da onda e de 120 cm/s, pode-se concluir que sua amplitude, seu comprimento de onda e sua frequência são dados, respectivamente, por a) 2cm, 6cm e 40Hz. b) 4cm, 3cm e 40Hz. c) 4cm, 9cm e 10Hz. d) 2cm, 6cm e 20Hz. e) 2cm, 3cm e 20Hz.
31) A figura a seguir representa a foto de uma corda não absorvedora de energia por onde se propaga um trem de ondas senoidais. Sabendo-se que a frequência das ondas é igual a 10 Hz, determine o módulo da velocidade de propagação das ondas. 32) Qual a frequência do som, em Hz, cuja onda tem 2,0 m de comprimento e se propaga com uma velocidade de 340 m/s? 33) Uma emissora de rádio FM opera na freqüência de 100 MHz. Admitindo que a velocidade de propagação das ondas de rádio no ar seja de 300000 km/s. Determine o comprimento de onda emitida por essa emissora em metros. Note que a freqüência na água é igual a do ar e o prefixo M = 10 6. 34) Uma piscina tem fundo plano horizontal. Uma onda eletromagnética de freqüência 100 MHz, vinda de um satélite, incide perpendicularmente sobre a piscina e é parcialmente refletida pela superfície da água e pelo fundo da piscina. Suponha que, para essa freqüência, a velocidade da luz na água é 4.10 7 m/s. Qual é o comprimento de onda na água? Note que a freqüência na água é igual a do ar e o prefixo M = 10 6. 35) Uma onda mecânica senoidal propaga-se em um certo meio. Se aumentarmos o comprimento de onda dessa oscilação, sem alterar-lhe a amplitude, qual das seguintes grandezas também aumentará? a) A velocidade de propagação da onda. b) A potencia da onda. c) A freqüência angular da onda. d) O período da onda. e) A intensidade da onda. 36) Uma onda de natureza eletromagnética tem comprimento de onda igual a 10,0 cm no vácuo. Sendo o módulo da velocidade de propagação igual a 3,0.10 8 m/s, podemos afirmar que sua frequência vale, aproximadamente: a) 3,0. 10 7 Hz b) 3,0. 10 8 Hz c) 3,0. 10 9 Hz d) 3,0. 10 10 Hz e) 3,0. 10 11 Hz 37) Numa experiência clássica, coloca-se dentro de uma campânula de vidro onde se faz o vácuo, uma lanterna acesa e um despertador que está despertando. A luz da lanterna é vista, mas o som do despertador não é ouvido. Isso acontece porque: a) o comprimento de onda da luz é menor que o do som. b) nossos olhos são mais sensíveis que nossos ouvidos. c) o som não se propaga no vácuo e a luz sim. d) a velocidade da luz é maior que a do som. e) o vidro da campânula serve de blindagem para o som mas não para a luz. 38) Considere as afirmações a seguir. I. As ondas sonoras têm frequência compreendida na faixa de 20Hz e 20000Hz, aproximadamente. II. Os raios X têm frequência menor que a mínima frequência visível, enquanto as ondas de TV têm frequência maior que a máxima frequência visível. III. A frequência correspondente à luz amarela é menor que a frequência correspondente à luz azul. Assinale a alternativa correta. a) As afirmações I, II e III estão corretas. b) As afirmações I, II e III estão incorretas. c) Apenas as afirmações I e II estão corretas. d) Apenas as afirmações I e III estão corretas. e) Apenas as afirmações II e III estão corretas. 39) O vibrador de uma campainha elétrica, que emite vibrações contínuas a uma frequência de 45,0 Hz, está associado a uma corda inextensível. Observando-se os picos da onda que se movem em direção ao anteparo A, constata-se que a distância entre eles é de 10,0cm. O módulo da velocidade da onda, em m/s, vale: a) 2,5 b) 4,5 c) 6,0 d) 7,5 e) 9,0 40) Uma emissora de rádio transmite na frequência de 1,20 MHz. Considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar com módulo c = 3,0.10 8 m/s. O comprimento de onda das ondas de rádio dessa emissora, em metros, vale: a) 120 b) 150 c) 250 d) 300 e) 360 41) As micro-ondas são ondas de rádio com mais energia, medindo entre um décimo de milímetro e dez centímetros de comprimento. A Terra é banhada de todos os lados por radiação em micro-ondas: em 1992, o satélite COBE fotografou essa radiação fóssil, resto do Big Bang. Um forno de micro-ondas produz ondas eletromagnéticas de 2,0.10 9 Hz de frequência, que aquecem os alimentos colocados no seu interior. Sendo o módulo da velocidade da luz no ar c = 3,0. 10 8 m/s, o comprimento de onda dessas micro-ondas, em metro, é: a) 7,5. 10-1 b) 6,0. 10-1 c) 4,5. 10-1 d) 3,0. 10-1 e) 1,5. 10-1
Capitulo 5 42) Um som de alta frequencia e de pequena intensidade é: a) agudo e fraco; b) agudo e forte; c) grave e fraco; d) grave e forte; e) agudo e grave. 43) Considere que uma pessoa só percebe o eco de sua voz quando o intervalo de tempo decorrido entre a emissão da voz e a recepção do som refletido em algum obstáculo é, no mínimo, igual a 0,10s. A figura a seguir representa uma pessoa a uma distância d de um paredão. 47) Os termos a seguir estão relacionados às ondas sonoras. I. Volume se refere à intensidade da sensação auditiva produzida por um som. II. Altura se refere a uma qualidade da onda que depende somente da sua frequência: quanto maior a frequência, maior a altura. III. Timbre é uma característica que depende da frequência da onda sonora. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, II e III. Considerando-se a velocidade do som no ar com módulo igual a 340m/s, o mínimo valor de d para a pessoa perceber o eco de sua voz é: a) 1,7m b) 3,4m c) 5,1m d) 17,0m e) 34,0m 44) Uma cantora lírica ensaia sua ária num teatro vazio e nota que o eco gerado por uma nota específica demora 0,5s para voltar ao seu ouvido. Estimando-se que a distância das paredes até seu ouvido é de 80,0m, ela estima que a velocidade do som, no local, seja de: a) 75,0m/s b) 100m/s c) 150m/s d) 250m/s e) 320m/s 45) Considere as afirmações a seguir. I. Todo som alto tem grande intensidade. II. Sons baixos são aqueles que têm pequena intensidade. III. Quanto maior a frequência de um som, mais alto ele é. IV. A diferença entre um som forte e um som fraco está na frequência. a) I, II, III e IV. b) I e II, apenas. c) III e IV, apenas. d) III, apenas. e) I, II e IV, apenas. 46) Em um show de rock, é possível identificar vários instrumentos no palco. Quando tocam a mesma nota, ainda assim é possível distinguir os sons diferentes de dois instrumentos. A qualidade fisiológica do som que nos permite identificar os sons diferentes dos dois instrumentos denominase: a) reverberação. b) altura. c) frequência. d) timbre. e) intensidade.