Lista
de Exercícios de Ondulatória
1.
(PUCRS - 2012/1) Um sonar fetal, cuja finalidade é escutar os batimentos
cardíacos de um bebê em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas
iguais de titanato de bário, uma emissora e outra receptora de ultrassom.
A
pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2x106Hz quando
submetida a uma tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultrassom
produzidas devem ter um comprimento de onda que possibilite a refl exão das
mesmas na superfície pulsante do coração do feto. As ondas ultrassônicas
refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência ligeiramente
alterada, o que gera
interferências
periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico resultante das pastilhas.
As alteraçõesno sinal elétrico, após serem amplifi cadas e levadas a um
alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos.
Considerando
que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido
amniótico) seja 1540m/s, o comprimento de onda do ultrassom que incide no
coração fetal é _________, e o efeito que descreve as alterações de frequência
nas ondas refletidas chama-se _________.
A
alternativa que completa corretamente as lacunas é:
A) 0,70mm Joule
B) 7,0mm Joule
C) 0,70mm Doppler
D) 7,0mm Doppler
E)
70mm Pascal
2. (PUCRS - 2010/2) O comprimento de uma
corda de guitarra é 64,0cm. Esta corda é afinada para produzir uma nota com
frequência igual a 246Hz quando estiver vibrando no modo fundamental. Se o
comprimento da corda for reduzido à metade, a nova frequência fundamental do
som emitido será:
A) 123Hz
B) 246Hz
C) 310Hz
D) 369Hz
E) 492Hz
3. (PUCRS 2010/2) Responder à questão 3
relacionando o fenômeno ondulatório da coluna A com a situação descrita na
coluna B, numerando os parênteses.
Coluna A
1 – Reflexão
2 – Refração
3 – Ressonância
4 – Efeito Doppler
Coluna B
( ) Um peixe visto da margem de um rio
parece estar a uma profundidade menor do que realmente está.
( ) Uma pessoa empurra periodicamente
uma criança num balanço de modo que o balanço atinja alturas cada vez maiores.
( ) Os morcegos conseguem localizar
obstáculos e suas presas, mesmo no escuro.
( ) O som de uma sirene ligada parece
mais agudo quando a sirene está se aproximando do observador.
A numeração correta da coluna B, de cima
para baixo, é:
A) 2 – 4 – 1 – 3
B) 2 – 3 – 1 – 4
C) 2 – 1 – 2 – 3
D) 1 – 3 – 1 – 4
E) 1 – 3 – 2 – 4
4. (PUCRS 2010/1) Em relação às ondas
sonoras, é correto afirmar:
A) O fato de uma pessoa ouvir a conversa
de seus vizinhos de apartamento através da parede da sala é um exemplo de
reflexão de ondas sonoras.
B) A qualidade fisiológica do som que
permite distinguir entre um piano e um violino, tocando a mesma nota, é chamada
de timbre e está relacionada com a forma da onda.
C) Denominam-se infrassom e ultrassom as
ondas sonoras cujas frequências estão compreendidas entre a mínima e a máxima
percebidas pelo ouvido humano.
D) A grandeza física que diferencia o
som agudo, emitido por uma flauta, do som grave, emitido por uma tuba, é a
amplitude da onda.
E) A propriedade das ondas sonoras que
permite aos morcegos localizar obstáculos e suas presas é denominada refração.
5. (ENEM 2011) Ao diminuir o tamanho de um
orificio atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de
tempo, e proximo da situacao de completo fechamento do orifício, verifica-se
que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que
o som, dentro de suas particularidades, tambem pode se comportar dessa forma.
Em qual das situacoes a seguir esta representado o
fenômeno descrito no texto?
A) Ao se esconder atras de um muro, um menino ouve a
conversa de seus colegas.
B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a
repetição do seu próprio grito.
C) Ao encostar o ouvido no chao, um homem percebe o som
de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
D) Ao ouvir uma ambulancia se aproximando, uma pessoa
percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.
E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de
opera faz com que uma taca de cristal se despedace.
6. (ENEM 2010) As ondas
eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta
em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do
Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da
Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio entre essas
localidades devido à ionosfera.
Com a ajuda da ionosfera, a transmissão
de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por
meio da
A) Reflexão.
B) Refração.
C) Difração.
D) Polarização.
E) Interferência.
7. (ENEM 2010) Duas irmãs que dividem o
mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para
guardarem seus pertences dentre suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a
mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de
madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação.
Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa
de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo
desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra
tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de
cobertura ou desligado
Para explicar essa situação, um físico
deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as
ligações é de
A) madeira, e o telefone não funcionava
porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
B) metal, e o telefone não funcionava
devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
C) metal, e o telefone não funcionava
porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
D) metal, e o telefone não funcionava
porque a área lateral da caixa de metal era maior.
E) madeira, e o telefone não funcionava
porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
8. (ENEM 2009) O progresso da tecnologia
introduziu diversos artefatos geradores de
campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no
Brasil contemplam dois sistemas. O
primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas
TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a
frequência de 1.800 MHz. Considerando que
a intensidade de transmissão e o nível de recepção ―celular sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão
TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias
para obter a mesma cobertura, levando em
consideração apenas o número de antenas
em uma região, ele deverá escolher:
A) a tecnologia GSM, pois é a que opera
com ondas de maior comprimento de onda.
B) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que
apresenta Efeito Doppler mais
pronunciado.
C) a tecnologia GSM, pois é a que
utiliza ondas que se propagam com maior
velocidade.
D) qualquer uma das duas, pois as
diferenças nas frequências são
compensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda.
E) qualquer uma das duas, pois nesse
caso as intensidades decaem igualmente
da mesma forma, independentemente da frequência.
9. (UFRGS 2012) Considere as seguintes
afirmações sobre ondas eletromagnéticas.
I
– frequências de ondas de rádio são menores que frequências da luz visível.
II – comprimentos de onda de microondas
são maiores que comprimentos de onda da luz visível.
III – energias de ondas de rádio são
menores que energias de microondas.
Quais estão corretas?
(A) apenas I.
(B) apenas II.
(C) apenas III.
(D) apenas II e III.
(E) I, II e III.
10. (UFRGS 2012) Circuitos elétricos
provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio.
Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação
controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações.
Qual é, aproximadamente, o comprimento
de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na
frequência de 1080 kHz?
(Considere a velocidade de propagação
das ondas eletromagnéticas na atmosférica igual a 3x108 m/s)
(A) 3,6 x 10-6 m.
(B) 3,6 x 10-3 m.
(C) 2,8 x 102 m.
(D) 2,8 x 105 m.
(E) 2,8 x 108 m.
11.
(UFRGS 2011) Em cada uma das imagens abaixo, um trem
de ondas planas move-se a partir da esquerda.
Os fenômenos ondulatórios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 são,
respectivamente,
(A) refração – interferência – difração.
(B) difração – interferência – refração.
(C) interferência – difração – refração.
(D) difração – refração – interferência.
(E) interferência – refração – difração.
12. (UFRGS – 2010) Considere as seguintes afirmações sobre
fenômenos ondulatórios e suas características.
I
|
-
|
A
difração ocorre apenas com ondas sonoras.
|
II
|
-
|
A
interferência ocorre apenas com ondas eletromagnéticas.
|
III
|
-
|
A
polarização ocorre apenas com ondas transversais.
|
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) I, II e III.
13.
(UFRGS 2010) A figura abaixo representa dois pulsos produzidos nas extremidades
opostas de uma corda.
Assinale a alternativa que melhor representa a situação da corda após o encontro dos dois pulsos.
(A)
(B)
14. (UFRGS 2009) Considere as seguintes
afirmações sobre o efeito Doppler.
I – ele é observado somente em ondas
acústicas.
II – ele corresponde a uma alteração da
velocidade de propagação da onda em um meio.
III – ele pode ser observado tanto em
ondas transversais quanto em ondas longitudinais.
Quais estão corretas?
(A) apenas I.
(B) apenas II.
(C) apenas III.
(D) apenas II e III.
(E) I, II e III.
15.
(UFRGS 2009) Em um experimento de interferência, similar ao experimento de
Young, duas fendas idênticas são iluminadas por uma fonte coerente
monocromática. O padrão de franjas claras e escuras é projetado em um anteparo
distante, conforme mostra a figura abaixo.
Sobre este experimento são feitas as
seguintes afirmações.
I – A separação entre as franjas no
anteparo aumenta se a distância entre as fendas aumenta.
II – A separação entre as franjas no
anteparo aumenta se a distância entre o anteparo e as fendas aumenta.
III – A separação entre as franjas no
anteparo aumenta se o comprimento de onda da fonte aumenta.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.
I. As ondas mecânicas necessitam de um
meio material para a sua propagação; assim sendo, o som não se propaga no
vácuo.
II. As ondas mecânicas podem ser
transversais ou longitudinais.
III. Uma onda mecânica é transversal
quando a direção da vibração é a mesma na qual se efetua a propagação da onda.
IV. A polarização é um fenômeno que pode
ocorrer exclusivamente com as ondas transversais.
Dessas afirmações são corretas:
a) I e II
b) I, II e III
c) I, II e IV
d) II, III e IV
e) Todas são corretas.
17. (UCS 2012/2) Se você pegar duas
pequenas latas vazias, como as de ervilha em conserva, retirar a tampa de um
dos lados de cada lata, fizer um pequeno orifício no lado oposto e colocar,
nesse orifício, um fio, que pode ser de náilon, linha de costura ou barbante,
ligando as duas latas por meio desse fio, é possível simular um telefone. Isso
acontece porque o som se propaga pela linha como
a) ondas eletromagnéticas transversais.
b) ondas mecânicas longitudinais.
c) pequenas partículas de matéria.
d) corrente elétrica.
e) ondas eletromagnéticas longitudinais.
18. (UCS 2011/1) A velocidade de uma onda na
água depende da profundidade da água na região em que ela se encontra: quanto
maior a profundidade, maior a velocidade da onda. A mudança de velocidade das
ondas devido à mudança de características no meio de propagação é conhecida
como
a) difração.
b) interferência.
c) refração.
d) batimento.
e) timbre.
19. O padrão de forma de onda proveniente de um sinal eletrônico
está representado na figura a seguir.
a) Quantos comprimentos de ondas há na figura?
b) Qual a frequência da onda?
c) Sabendo que essa imagem tem 10 cm, qual a velocidade de
propagação da onda, em m/s?
a) 1,2
b) 1,5
c) 0,63
d) 0,81
e) Impossível calcular não sendo dada a velocidade de propagação
da onda.
21.
(PUCRS) A propagação de ondas em meios não dispersivos envolve necessariamente
a)
movimento de matéria
b)
produção de energia
c)
consumo de energia
d)
transporte de energia
e)
transporte de energia e matéria.
22.
Ondas eletromagnéticas são caracterizadas por suas frequências e seus comprimentos
de onda. A alternativa que apresenta as ondas em ordem decrescente de
frequência é
a)
raios gama - luz visível - microondas.
b)
infravermelho - luz visível - ultravioleta.
c)
luz visível - infravermelho - ultravioleta.
d)
ondas de rádio - luz visível - raios X.
e)
luz visível - ultravioleta - raios gama.
23. Uma onda se propaga no meio 1, não dispersivo, com
velocidade v1, frequência f1, e comprimento de onda l1. Ao penetrar no meio 2, sua velocidade de propagação v2 é três
vezes maior que v1, sua frequência é f2 e seu comprimento de onda l2. Logo, conclui-se que:
a) l2 = l1/3 e f2 = f1
b) l2 = l1 e f2 = 3f1
c) l2 = l1 e f2 = f1
d) l2 = 3.l1 e f2 = f1
e) l2 = l1 e f2 = f1 /3
24. Considere as afirmações a seguir.
I. O fenômeno de interferência reforça o caráter ondulatório da
luz.
II. A reflexão do som tem características semelhantes à reflexão
da luz.
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.
25. Para a percepção inteligível de dois sons consecutivos (eco),
o intervalo de tempo entre os mesmos deve ser igual ou maior que 0,100 s. Portanto,
num local onde a velocidade de propagação do som no ar é 350 m/s, para que
ocorra eco, a distância mínima entre uma pessoa gritando seu nome na direção de
uma parede alta e a referida parede deve ser de quanto metros?
Respostas:
1. C
2. E
3. B
4. B
5. A
6. A
7. B
8. E
9. D
10. C
11. B
12. C
13. B
14. D
15. E
16. C
17. B
18. C
19. a) 2
b) 250 Hz
c) 12,5 m/s
20. A
21. D
22. A
23. D
24. E
25. DS=17,5 m
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