Ondas Estacionárias
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Ondas Estacionárias com questões de Vestibulares.
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01. (UNICAMP) Pesquisas mostram que a curcumina — substância extraída da cúrcuma — pode ser usada como fotossensibilizador na terapia fotodinâmica (TFD). Nessa técnica, se houver absorção de luz pelo fotossensibilizador, que está na célula, ocorre reação com o oxigênio molecular gerando espécies químicas citotóxicas, que promovem a oxidação de lipídios, aminoácidos e proteinas, levando à morte celular. Deste modo, a TFD pode ser usada para o tratamento de câncer, lesões pré-malignas, etc. O gráfico a seguir mostra a intensidade de absorção de luz pela curcumina e a intensidade de emissão de luz de dois LEDs, um vermelho e um branco, em função do comprimento de onda da luz.
(Adaptado de http://cepof.ifsc.usp.br/pesquisa/terapia-fotodinamica. Acessado em 15/07/2018.)
Levando em conta o gráfico e os princípios da TFD apresentados no enunciado, para o uso de curcumina na TFD,
- somente o LED vermelho seria adequado.
- somente o LED branco seria adequado.
- os dois LEDs seriam adequados.
- nenhum dos LEDs seria adequado.
02. (FAMECA) A figura mostra uma onda estacionária em uma corda tensionada.
Dobrando-se a frequência dessa onda, a forma da onda estacionária será
03. (UFU) Quando ocorrem terremotos, dois tipos de onda se propagam pela Terra: as primárias e as secundárias. Devido a suas características físicas e do meio onde se propagam, elas possuem velocidades diferentes, o que permite, por exemplo, obter o local de onde foi desencadeado o tremor, chamado de epicentro.
Considere uma situação em que ocorreu um terremoto e um aparelho detecta a passagem de uma onda primária às 18h42min20s e de uma secundária às 18h44min00s. A onda primária se propaga com velocidade constante de 8,0 Km/s, ao passo que a secundária se desloca com velocidade constante de 4,5 Km/s.
Com base em tais dados, estima-se que a distância do local onde estava o aparelho até o epicentro desse tremor é, aproximadamente, de:
- 800 km
- 350 km
- 1.250 km
- 1.030 km
04. (Fuvest) Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distância L, e pondo-a a vibrar.
A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa m0 mantido em repouso.
O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para f1, obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu primeiro harmônico.
Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observa-se que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2f1. Com isso, é correto concluir que a razão M/m0 deve ser:
Note e adote:
A velocidade da onda propagando-se em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão sob a qual a corda está submetida.
- 1/4
- 1/2
- 1
- 2
- 4
05. (UFRGS) A figura abaixo representa uma onda estacionária produzida em uma corda de comprimento L = 50 cm.
Sabendo que o módulo da velocidade de propagação de ondas nessa corda é 40 m/s, a frequência da onda é de:
- 40 Hz.
- 60 Hz.
- 80 Hz.
- 100 Hz.
- 120 Hz.
06. (FGV-SP) As figuras 1 e 2 representam a mesma corda de um instrumento musical percutida pelo músico e vibrando em situação estacionária.
De uma figura para outra, não houve variação na tensão da corda.
Assim, é correto afirmar que, da figura 1 para a figura 2, ocorreu
- um aumento na velocidade de propagação das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
- um aumento no período de vibração das ondas na corda, mas uma diminuição na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
- uma diminuição na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a frequência de vibração do som emitido pelo instrumento.
- uma diminuição no período de vibração das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
- um aumento na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
07. (CN) Um certo submarino, através do seu sonar, emite ondas ultrassônicas de frequência 28 kHz, cuja configuração é apresentada na figura abaixo:
Em uma missão, estando em repouso, esse submarino detectou um obstáculo a sua frente, medido pelo retorno do sinal do sonar 1,2 segundos após ter sido emitido.
Para essa situação, pode-se afirmar que a velocidade da onda sonora nessa água e a distância em que se encontra o obstáculo valem, respectivamente:
- 340 m/s e 460 m.
- 340 m/s e 680 m,
- 340 m/s e 840 m.
- 1400 m/s e 680 m.
- 1400 m/s e 840 m.
08. (UECE) Considere duas cordas vibrantes, com ondas estacionárias e senoidais, sendo uma delas produzida por um violino e outra por uma guitarra. Assim, é correto afirmar que nos dois tipos de ondas estacionárias, têm-se as extremidades das cordas vibrando com amplitudes
- nulas.
- máximas.
- variáveis.
- dependentes da frequência das ondas.
09. (UECE) Uma corda de violão vibra de modo que, num dado instante, a onda estacionária tenha duas cristas e três nós. Considere que o comprimento da corda vibrante seja 60 cm. Nessa situação, é correto afirmar que o comprimento de onda desta onda estacionária na corda é, em cm,
- 20.
- 60.
- 180.
- 30.
10. (UEFS) Ondas de mesma amplitude e comprimento de onda, mas com velocidades opostas, propagando-se em uma mesma corda, geram ondas estacionárias.
Considerando-se um fio de alumínio de 50,0cm de comprimento e 200,0g de massa, mantido esticado com uma força de 40,0N, com as duas extremidades fixas e vibrando no seu terceiro harmônico, vibrará, no seu modo fundamental, com uma frequência, em Hz, igual a
- 25
- 20
- 15
- 10
- 5