Movimento Ondulatórios
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Movimento Ondulatórios com questões de Vestibulares.
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1.(UFMG) Todas as afirmativas a respeito de ondas estão corretas, exceto
- as ondas eletromagnéticas são ondas longitudinais, enquanto as ondas sonoras são transversais.
- as ondas sonoras se propagam em qualquer meio material, mas não se propagam no vácuo.
- Quando duas ondas se propagam, simultaneamente, em um meio elástico, o deslocamento de cada partícula do meio, em um dado instante, é a resultante dos deslocamentos que cada onda comunicaria à partícula, se atuasse isoladamente.
- Quando uma onda incide perpendicularmente na superfície de separação de dois meios, ao passar para o segundo meio, sua direção não se altera, mesmo se as velocidades de propagação dessa onda nos dois meios forem diferentes.
- Toda e qualquer onda, em meios uniformes de homogêneos, se propaga em linha reta.
Resposta: E
Resolução: Toda e qualquer onda, em meios uniformes de homogêneos, se propaga em linha reta.
2.(UFMG) São fenômenos ondulatórios, EXCETO
- luz
- onda na água
- som
- transmissão telefônica
- vento
Resposta: E
Resolução:
Os fenômenos ondulatórios são caracterizados pelo transporte de energia através do espaço, sem transporte de matéria. O vento, por outro lado, é um fluxo de ar que transporta matéria.
As outras opções são fenômenos ondulatórios, pois envolvem o transporte de energia através do espaço, sem transporte de matéria:
(A) A luz é uma onda eletromagnética, que se propaga através do espaço.
(B) Uma onda na água é uma onda mecânica, que se propaga através da água.
(C) O som é uma onda mecânica, que se propaga através do ar.
(D) A transmissão telefônica é um processo que envolve a propagação de ondas eletromagnéticas.
Aqui está uma explicação detalhada:
(E) Vento
O vento é um fluxo de ar que transporta matéria. As partículas de ar são empurradas umas contra as outras, criando um movimento de massa. Esse movimento de massa é o que causa o vento.
Assim, o vento não é um fenômeno ondulatório, pois envolve o transporte de matéria.
(A) Luz
A luz é uma onda eletromagnética. As ondas eletromagnéticas são formadas por oscilações de campos elétrico e magnético. Essas oscilações se propagam através do espaço, sem transporte de matéria.
Portanto, a luz é um fenômeno ondulatório.
(B) Onda na água
Uma onda na água é uma onda mecânica. As ondas mecânicas são formadas por oscilações de partículas de um meio material. Essas oscilações se propagam através do meio, transportando energia, mas sem transportar matéria.
Portanto, uma onda na água é um fenômeno ondulatório.
(C) Som
O som é uma onda mecânica. As ondas mecânicas são formadas por oscilações de partículas de um meio material. Essas oscilações se propagam através do meio, transportando energia, mas sem transportar matéria.
Portanto, o som é um fenômeno ondulatório.
(D) Transmissão telefônica
A transmissão telefônica é um processo que envolve a propagação de ondas eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas são formadas por oscilações de campos elétrico e magnético. Essas oscilações se propagam através do espaço, sem transporte de matéria.
3.(Fuvest) Todas as afirmativas sobre ondas luminosas são corretas, EXCETO
- Podem difratar-se.
- Podem apresentar interferência.
- Propagam-se no vácuo.
- Refletem, refratam e interferem como qualquer onda.
- São longitudinais.
Resposta: E
Resolução:
A resposta correta é (E), as ondas luminosas são transversais, não longitudinais.
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas, que são formadas por oscilações de campos elétrico e magnético. Essas oscilações são perpendiculares uma à outra, o que significa que as ondas luminosas são transversais.
As outras afirmativas sobre ondas luminosas são corretas:
(A) As ondas luminosas podem difratar, o que significa que podem contornar obstáculos.
(B) As ondas luminosas podem apresentar interferência, o que significa que podem se somar ou se subtrair umas às outras.
(C) As ondas luminosas propagam-se no vácuo, pois não precisam de um meio material para se propagar.
(D) As ondas luminosas refletem, refratam e interferem como qualquer onda.
Aqui está uma explicação detalhada:
(E) Ondas luminosas são transversais
As ondas luminosas são formadas por oscilações de campos elétrico e magnético. Essas oscilações são perpendiculares uma à outra, o que significa que as ondas luminosas são transversais.
As ondas longitudinais são ondas em que a direção de propagação da onda é a mesma da direção da perturbação. As ondas sonoras são ondas longitudinais, pois as oscilações da pressão do ar ocorrem na mesma direção da propagação da onda.
Portanto, a afirmativa (E) é a única incorreta.
(A) Ondas luminosas podem difratar
A difração é um fenômeno em que uma onda se propaga em torno de um obstáculo. As ondas luminosas podem difratar, o que significa que podem contornar obstáculos.
Por exemplo, quando um feixe de luz passa por uma fenda estreita, ele se espalha em todas as direções, o que é um exemplo de difração.
(B) Ondas luminosas podem apresentar interferência
A interferência é um fenômeno em que duas ou mais ondas se somam ou se subtraem umas às outras. As ondas luminosas podem apresentar interferência, o que significa que podem se somar ou se subtrair umas às outras.
Por exemplo, quando dois feixes de luz se cruzam, eles podem produzir padrões de interferência, que são formados por áreas de luz brilhante e áreas de sombra.
(C) Ondas luminosas propagam-se no vácuo
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas, que não precisam de um meio material para se propagar. Portanto, as ondas luminosas propagam-se no vácuo.
(D) Ondas luminosas refletem, refratam e interferem como qualquer onda
As ondas luminosas apresentam os mesmos comportamentos de qualquer onda, como reflexão, refração e interferência.
A reflexão é o fenômeno em que uma onda é refletida por uma superfície. A refração é o fenômeno em que uma onda muda de direção ao passar de um meio para outro. A interferência é o fenômeno em que duas ou mais ondas se somam ou se subtraem umas às outras.
04. (FAMEMA-SP) Com o objetivo de simular as ondas no mar, foram geradas, em uma cuba de ondas de um laboratório, as ondas bidimensionais representadas na figura, que se propagam de uma região mais funda (região 1) para uma região mais rasa (região 2).
Sabendo que, quando as ondas passam de uma região para a outra, sua frequência de oscilação não se altera e considerando as medidas indicadas na figura, é correto afirmar que a razão entre as velocidades de propagação das ondas nas regiões 1 e 2 é igual a:
- 1,6.
- 0,4.
- 2,8.
- 2,5.
- 1,2.
Resposta: D
Resolução:
05. (UFPE) Diante de uma grande parede vertical, um garoto bate palmas e recebe o eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340 m/s, o garoto pode concluir que a parede está situada a uma distância aproximada de:
- 17 m
- 34 m
- 68 m
- 170 m
- 340 m
Resposta: D
Resolução:
06. (IFRS) O som é a propagação de uma onda mecânica longitudinal que se propaga apenas em meios materiais. O som possui qualidades diversas que o ouvido humano normal é capaz de distinguir. Associe corretamente as qualidades fisiológicas do som apresentadas a seguir com as situações apresentadas logo abaixo.
Qualidades fisiológicas
(1) Intensidade
(2) Timbre
(3) Frequência
Situações
( ) Abaixar o volume do rádio ou da televisão.
( ) Distinguir uma voz aguda de mulher de uma voz grave de homem.
( ) Distinguir sons de mesma altura e intensidade produzidos por vozes de pessoas diferentes.
( ) Distinguir a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta.
( ) Distinguir as notas musicais emitidas por um violão.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
- 1 – 2 – 3 – 3 – 2
- 1 – 3 – 2 – 2 – 3
- 2 – 3 – 2 – 2 – 1
- 3 – 2 – 1 – 1 – 2
- 3 – 2 – 2 – 1 – 1
Resposta: B
Resolução:
(1) Abaixar o volume do rádio ou da televisão.
(3) Distinguir uma voz aguda de mulher de uma voz grave de homem.
(2) Distinguir sons de mesma altura e intensidade produzidos por vozes de pessoas diferentes.
(2) Distinguir a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta.
(3) Distinguir as notas musicais emitidas por um violão.
07. (IFGO) As ondas são formas de transferência de energia de uma região para outra. Existem ondas mecânicas – que precisam de meios materiais para se propagarem – e ondas eletromagnéticas – que podem se propagar tanto no vácuo como em alguns meios materiais. Sobre ondas, podemos afirmar corretamente que
- a energia transferida por uma onda eletromagnética é diretamente proporcional à frequência dessa onda.
- o som é uma espécie de onda eletromagnética e, por isso, pode ser transmitido de uma antena à outra, como ocorre nas transmissões de TV e rádio.
- a luz visível é uma onda mecânica que somente se propaga de forma transversal.
- existem ondas eletromagnéticas que são visíveis aos olhos humanos, como o ultravioleta, o infravermelho e as micro-ondas.
- o infrassom é uma onda eletromagnética com frequência abaixo da audível.
Resposta: A
Resolução:
Afirmativa (a): Verdadeiro
A energia de uma onda eletromagnética é diretamente proporcional à sua frequência. Isso ocorre porque a frequência é uma medida da quantidade de energia transportada pela onda por unidade de tempo.
Afirmativa (b): Falso
O som é uma onda mecânica, que precisa de um meio material para se propagar. As ondas eletromagnéticas, por outro lado, podem se propagar no vácuo. Portanto, o som não é uma espécie de onda eletromagnética.
Afirmativa (c): Falso
A luz visível é uma onda eletromagnética que se propaga de forma transversal. Isso significa que as oscilações da onda ocorrem perpendicularmente à direção de propagação da onda.
Afirmativa (d): Falso
As ondas eletromagnéticas são classificadas de acordo com sua frequência. As ondas visíveis são aquelas que têm frequência entre 400 e 700 THz. As ondas ultravioleta, infravermelho e micro-ondas têm frequências maiores do que 700 THz, portanto não são visíveis aos olhos humanos.
08. (Uece) Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que não se propagam:
- na atmosfera.
- na água.
- no vácuo.
- nos meios metálicos.
Resposta: C
Resolução:
09. (PUC-RS) Em 1895, o físico alemão Wilheim Conrad Roentgen descobriu os raios X, que são usados principalmente na área médica e industrial. Esses raios são:
- Radiações formadas por partículas alfa com grande poder de penetração.
- Radiações formadas por elétrons dotados de grandes velocidades.
- Ondas eletromagnéticas de frequências maiores que as das ondas ultravioletas.
- Ondas eletromagnéticas de frequências menores do que as das ondas luminosas.
- Ondas eletromagnéticas de frequências iguais as das ondas infravermelhas.
Resposta: C
Resolução:
Os raios X são ondas eletromagnéticas de frequências maiores do que as das ondas ultravioletas. As ondas eletromagnéticas são classificadas de acordo com sua frequência. As ondas ultravioletas têm frequências entre 700 THz e 10¹⁵ THz. Os raios X têm frequências maiores do que 10¹⁵ THz.
As outras opções são incorretas:
(A) Os raios X não são formados por partículas alfa. As partículas alfa são núcleos de hélio, que são formados por dois prótons e dois nêutrons.
(B) Os raios X não são formados por elétrons dotados de grandes velocidades. Os raios X são produzidos quando elétrons de alta energia colidem com um alvo metálico.
(D) Os raios X não são ondas eletromagnéticas de frequências menores do que as das ondas luminosas. As ondas luminosas têm frequências entre 400 e 700 THz. Os raios X têm frequências maiores do que 700 THz.
(E) Os raios X não são ondas eletromagnéticas de frequências iguais as das ondas infravermelhas. As ondas infravermelhas têm frequências entre 700 THz e 400 GHz. Os raios X têm frequências maiores do que 400 GHz.
10. (UFMG) Uma pessoa toca no piano uma tecla correspondente à nota mi e, em seguida, a que corresponde a sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos dois sons diferentes porque as ondas sonoras correspondentes a essas notas têm:
- amplitudes diferentes
- frequências diferentes
- intensidades diferentes
- timbres diferentes
- velocidade de propagação diferentes
Resposta: B
Resolução: Começa em 2:15