Fala, pessoal, tudo beleza? Neste post, vamos resolver alguns exercícios de Ondulatória, para você arrasar nos vestibulares de São Paulo e no Enem. Importante notar que muitas questões sobre essa matéria são conceituais. Por isso, estude bastante a parte teórica. Então, sem mais enrolação, vamos lá. Bons estudos! Exercícios de OndulatóriaQuestão 1Analise as seguintes afirmações: I – Ondas mecânicas se propagam no vácuo, portanto não necessitam de um meio material para se propagarem. II – Ondas longitudinais são aquelas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação. III – Ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagarem. IV – As ondas sonoras são transversais e não se propagam no vácuo. Assinale a alternativa que contém todas as afirmações verdadeiras. a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV RESOLUÇÃO: I) Errado. Ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Elas precisam de um meio material para sua propagação. II) Certo. É o que acontece, por exemplo, com as molas. As ondas vibram no mesmo sentido em que se propagam. Outro exemplo é o som nos fluidos (ar e líquidos). III) Certo. As ondas eletromagnéticas são resultado da vibração do campo elétrico e do campo magnético, não precisando de meio material para se propagarem (isso não quer dizer que se propagam em qualquer meio!). IV) Errado. Ondas sonoras são longitudinais. RESPOSTA: C Questão 2O comprimento de onda da luz emitida por um laser é de 675 nm no ar, onde a velocidade de propagação de ondas eletromagnéticas é de 3,0 x 108 m/s. Com base nessas informações, pode-se afirmar que a velocidade de propagação e a frequência da luz emitida por esse laser, em um meio onde o comprimento de onda é 450 nm, são, respectivamente a) 2,0 X 108 m/s e 4,0 X 108 Hz b) 2,5 X 108 m/s e 4,4 X 1014 Hz c) 2,0 X 108 m/s e 4,4 X 108 Hz d) 2,0 X 108 m/s e 4,4 X 1014 Hz e) 2,5 X 108 m/s e 4,0 X 108 Hz RESOLUÇÃO: Antes de tudo, duas observações:
Podemos começar a resolução calculando a velocidade. Para isso, lembrando que a frequência da luz em um meio é igual à frequência da luz no outro meio (f1 = f2). Como v = λ . f, ao isolarmos a frequência (f), teremos que f = v / λ. Portanto termos que v1 / λ1 = v2 / λ2. Então: 3 . 108 / 675 = v2 / 450 v2 = 2 . 108 m/s Encontramos, assim, a nova velocidade. Repare que ela diminuiu, pois toda vez que o comprimento de onda diminui, a velocidade também fica menor. Chegamos, portanto, a um resultado que faz sentido. Agora vamos calcular a frequência. Para isso, podemos usar a fórmula v = λ . f, pois devemos lembrar que, na refração, a frequência não muda (f1 = f2). Assim: v = λ . f 2 . 108 = 450 . 10-9 . f f = 4,4 . 1014 Hz RESPOSTA: D Questão 3Um feixe de luz apresenta um comprimento de onda igual a 400 nm quando se propaga no vácuo. Ao incidir em um determinado meio X, sua velocidade passa a ser 40% menor que a velocidade de propagação da luz no vácuo. O índice de refração desse meio X e o comprimento de onda do feixe no meio X são, respectivamente, Dado: velocidade da luz no vácuo igual a 3,0 . 108 m/s. a) 4/3 ; 240 nm b) 4/3 ; 300 nm c) 5/3 ; 240 nm d) 5/3 ; 300 nm e) 3/2 ; 300 nm RESOLUÇÃO: Esta questão está misturando óptica e ondulatória. Nesse caso, ela traz o conceito de índice de refração absoluto, que é uma grandeza adimensional. Trata-se de um número que compara duas velocidades: a velocidade da luz no vácuo com a velocidade da luz em outro meio específico: n = c / v. O primeiro passo é calcular a velocidade do meio X. Repare que o enunciado traz que ela é 40% menor que a velocidade da luz no vácuo. Portanto, temos que: vx = 0,6 . c. Assim: nx = c / vx nx = c / 0,6 . c nx = 5 / 3 Agora temos que calcular o comprimento de onda no meio X. Para isso, vamos repetir a teoria que as frequências são iguais, ou seja, fvácuo = fx. Então, teremos que: vvácuo / λvácuo = vx / λx c / 400 = 0,6 . c / λx λx = 240 nm RESPOSTA: C Questão 4Considerando o estudo sobre Ondas e os fenômenos ondulatórios, analise as afirmações abaixo. I. No fenômeno da reflexão das ondas, o ângulo formado entre o raio de onda incidente e a reta normal à superfície, é sempre igual ao ângulo formado entre o raio de onda refletido e a reta normal à superfície. II. No fenômeno da refração, a onda passa de um meio para outro, mas a sua velocidade não se altera, o que faz com que o seu comprimento de onda permaneça o mesmo. III. No fenômeno da difração, as ondas têm a capacidade de contornar obstáculos ou fendas. IV. No fenômeno da polarização das ondas, a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação e ocorre com ondas longitudinais. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) II, III e IV. c) I e III. d) I, II e IV. RESOLUÇÃO: I) Certo. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (i = r), e isso não vale apenas para a luz, mas para qualquer onda. II) Errado. Na refração, temos que v = λ . f. A única coisa que não se altera é a frequência, que se mantém constante. Já a velocidade e o comprimento de onda se alteram e, inclusive, são diretamente proporcionais. III) Certo. Difratar significa encurvar-se. IV) Errado. A polarização só acontece com ondas transversais. Ou seja, dá para polarizar a luz, mas não dá para polarizar o som. RESPOSTA: C Espero que você tenha entendido um pouco melhor como resolver exercícios de Ondulatória. Para conferir a resolução dessas e de muitas outras questões, com revisão teórica incluída, assista à minha aula: E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você!  SAIBA MAIS Me acompanhe nas redes sociais: curta a minha página no Facebook, me siga no Instagram, se inscreva no Youtube e participe do meu canal oficial no Telegram.
01)(UFT/2010.2) Um campo elétrico de amplitude máxima A se propaga no ar na direção y, na velocidade da luz (c = 3 x 108 m/s). A figura abaixo ilustra a curva da intensidade do campo elétrico, em função de y, que se situa no plano yz. Qual das afirmações está CORRETA:
Pode-se, então,
afirmar que: b) A frequência de oscilação do campo é f = 5 GHz e a sua polarização é horizontal na direção x. c) A frequência de oscilação do campo é f = 50 MHz e a sua polarização é circular. d) A frequência de oscilação do campo é f = 5 GHz e a sua polarização é vertical na direção z. e) A frequência de oscilação do campo é f = 10 GHz e a sua polarização é circular. 02) (UFMG/2006) Enquanto brinca, Gabriela produz uma onda transversal em uma corda esticada. Em certo instante, parte dessa corda tem a forma mostrada na figura a seguir. A direção de propagação da onda na corda também está indicada na figura. Assinale a alternativa em que estão representados CORRETAMENTE a direção e o sentido do deslocamento do ponto P da corda, no instante mostrado. 03) (UEPG/2011) No que se refere aos fenômenos ondulatórios, assinale o que for correto: 01) Ao passar de um meio para outro uma onda tem sua frequência alterada. 02) Quando uma onda se reflete em uma barreira, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. 04) Em uma onda transversal, os pontos do meio em que ela se propaga vibram perpendicularmente à direção de sua propagação. 08) A velocidade de propagação de uma onda depende do meio em que ela se propaga.
» Prova resolvida da Fuvest 2009 04) (UFC/2007) Um fenômeno bastante interessante ocorre quando duas ondas periódicas de frequências muito próximas, por exemplo, f1 = 100 Hz e f2 = 102 Hz, interferem entre si. A onda resultante tem uma frequência diferente daquelas que interferem entre si. Além disso, ocorre também uma modulação na amplitude da onda resultante, modulação esta que apresenta uma frequência característica fo. Essa oscilação na amplitude da onda resultante é denominada batimento. Pelos dados fornecidos, pode-se afirmar que a frequência de batimento produzida na interferência entre as ondas de freqüências f1 e f2 é: a) 202 Hz b) 101 Hz c) 2,02 Hz d) 2,00 Hz e) 1,01 Hz 05) (UPE/2010) Um pulso ondulatório senoidal é produzido em uma extremidade de uma corda longa e se propaga em toda a sua extensão. A onda possui uma freqüência de 50 Hz e comprimento de onda 0,5m. O tempo que a onda leva para percorrer uma distância de 10m na corda vale, em segundos: a) 0,2 b) 0,4 c) 0,6 d) 0,7 e) 0,9 06) (PASES-UFV) Um gerador de ondas produziu uma onda transversal de freqüência f = 20,0 Hz, numa corda na qual se encontra dependurado um anel. A figura abaixo ilustra um “flash” da propagação da onda, em um dado instante. Sabendo-se que v =l f, onde v e l são, respectivamente, o módulo da velocidade e o comprimento da onda, pode-se afirmar que, a partir deste instante: a) a frente de onda e o anel levarão 0,20 s para atingir a extremidade. b) a frente de onda e o anel atingirão a extremidade em 5,00 s e 2,50 s, respectivamente. c) nem a frente de onda nem o anel atingirão a extremidade. d) o anel atingirá a extremidade em 0,10 s, mas a frente de onda nunca atingirá a extremidade. e) a frente de onda atingirá a extremidade em 0,20 s, mas o anel nunca atingirá a extremidade. 07)(UFLA) A experiência de Young, relativa aos fenômenos de interferência luminosa, veio mostrar que: a) A interferência pode ser explicada independentemente da estrutura íntima da luz. b) A interferência só pode ser explicada com base na teoria corpuscular da luz. c) A interferência só é explicada satisfatoriamente através da teoria ondulatória da luz. d) Tanto a teoria corpuscular quanto a ondulatória explicam satisfatoriamente esse fenômeno. e) Nem a teoria corpuscular nem a ondulatória conseguem explicar esse fenômeno. 08)(UFRGS/2011) Um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600 nm, propagando-se no ar, incide sobre um bloco de vidro cujo índice de refração é 1,5. O comprimento de onda e a frequência do feixe que se propaga dentro do vidro são, respectivamente: 09)(UFRGS/2010) Considere as seguintes afirmações sobre os 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. 10)(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: 11) (UERJ/2011) A sirene de uma fábrica produz sons com frequência igual a 2 640 Hz. 12) (UFRJ/2011) Um brinquedo muito divertido é o telefone de latas. Ele é feito com duas latas abertas e um barbante que tem suas extremidades presas às bases das latas. Para utilizá-lo, é necessário que uma pessoa fale na “boca” de uma das latas e uma outra pessoa ponha seu ouvido na “boca” da outra lata, mantendo os fios esticados. Sabendo que para um certo telefone de latas o comprimento de onda máximo é 50cm e que a velocidade do som no ar é igual a 340m/s, calcule a frequência mínima das ondas sonoras que são bem transmitidas pelo telefone. Gabarito: 1-a, 2-b, 3- (02+04+08=14) , 4-d, 5-b, 6-e, 7-c, 8-a, 9-c, 10-b, 11-0,125m, 12-680Hz |
Exercícios ondulatória Física e Vestibular
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