Questões de Concurso Sobre ondas e propriedades ondulatórias em física

Assinale a alternativa que contém a correlação correta entre o Intervalo Espectral e o seu Comprimento de Onda.

Uma onda é um movimento causado por uma perturbação, uma energia que se propaga através do meio, contudo esse meio não acompanha a propagação. Sobre as ondas eletromagnéticas, é correto afirmar que

A figura 1 mostra, vista de cima, a superfície livre da água de um tanque de grandes dimensões. A, B e O são três pontos dessa superfície. Nos pontos A e B há duas fontes pontuais que oscilam harmonicamente na vertical, em fase, provocando ondas de mesmo comprimento de onda na superfície da água.

Verifica-se, entretanto, que o ponto O permanece em repouso.

Desloca-se uma das fontes ao longo da direção AO, aproximando-a do ponto O que, assim, passa a oscilar. Verifica-se que a amplitude dessas oscilações se tornam máximas, pela primeira vez, quando a fonte é levada ao ponto C distante 1 m de A, como mostra a figura 2.

O comprimento de onda das ondas provocadas por essas fontes na superfície livre da água é de

Há evidencias de que a microcefalia é uma patologia neurológica relacionada à contaminação da gestante pelo zika vírus, transmitido pela picada do mosquito aedes aegypt. Normalmente, a microcefalia era diagnosticada após o nascimento do bebê, mas o aumento significativo de casos tem feito com que os profissionais da saúde façam investigações do cérebro do feto, ainda no período da gestação. Um dos exames utilizados é a ultrassonografia que, com a obtenção de imagens de estruturas internas, permite detectar a patologia.

Numa ultrassonografia, ondas de ultrassom são transmitidas através da barriga da gestante, ao interior do corpo da mãe e do bebê. As ondas que retornam ao aparelho são transformadas em sinais elétricos, amplificadas, processadas por computadores e visualizadas no monitor de vídeo.

O fenômeno físico, característico a qualquer tipo de onda, em que se baseia esse diagnóstico por imagem é

O postulado de L. de Broglie estabelece que

Uma ampola de raios X acelera elétrons por uma diferença de potencial de 50 kV em direção a um alvo metálico. O menor comprimento de onda de raio x gerado por essa ampola é de,aproximadamente

Um veículo so andou ma sirene com frequência de 1280 Hz se a proximade um detector parado. Em certo momento, o detector registra uma frequência de 1320 Hz que aumenta a uma taxa de 1 Hz a cada segundo. A aceleração do veículo, no momento dessa observação, é de,aproximadamente,
Dado: Velocidade do som o ar: 340 m/s.

Na interferência de duas ondas sonoras harmônicas de frequências levemente diferentes, a intensidade do som que se ouve muda de máxima para mínima a cada 0,2 s. A diferença entre as frequências das duas ondas sonoras é de

O efeito fotoelétrico foi descoberto em 1887 por Heinrich Hertz ao observar que eletrodos expostos a luz ultravioleta emitiam descargas elétricas mais facilmente. O fenômeno foi tratado por Einstein em 1905 evocando hipóteses ad hoc como retomar a hipótese corpuscular sobre a natureza da luz que incide sobre o metal permitindo a troca de momento e a discretização da energia carregada pela luz. A energia dos elétrons retirados do metal pela interação com os fótons incidentes é dada pela equação representada na imagem abaixo, onde Φ é a função trabalho (energia para retirar o portador do material), e o produto hf é a energia carregada como quantia de radiação pela luz de frequência f, h é a constante de ação de Planck introduzida no tratamento do problema do corpo negro em 1900. O modelo de Einstein foi validado experimentalmente em 1914 por Robert Millikan que também usa a equação de Einstein para obter o valor da constante h. O experimento consiste em se obter a curva de E versus f representada acima. Por extrapolação da reta é possível determinar a função trabalho. Considere um material como o sódio após analisado tem função trabalho de 4,3 eV e frequência de corte de aproximadamente 10 x 10¹⁴ Hz. O valor da constante de Planck em eV.s é:

Na imagem abaixo temos o espectro de radiação do Sol medido na terra no alto da atmosfera, ao nível do mar e o ajuste pela equação de Planck para o corpo negro. A posição do pico do modelo do corpo negro satisfaz a lei do deslocamento Wien: λmax T = 2900 x 10^-6 Km, onde temos o comprimento de onda do máximo do espectro, λ_max, e a temperatura T do corpo negro em equilíbrio térmico com a radiação. A temperatura de equilíbrio térmico da superfície solar pelo modelo do corpo negro é de aproximadamente

Em 1803 Thomas Young deu uma grande contribuição ao estudo da Luz apresentando seus resultados sobre difração de luz em uma fenda dupla. Na imagem abaixo vemos um desenho de Young retratando o fenômeno. Na imagem imediatamente abaixo vemos a imagem da difração e interferência da luz de um laser que incide sobre um fio de cabelo. Considere as afirmações abaixo. I. Young representou em seu desenho ondas na superfície da água, representando as cristas utilizando como analogia do fenômeno ocorrido com a luz. II. Se a distância entre as fendas diminuir, a distância entre as interferências destrutivas aumenta. III. A distância entre as interferências destrutivas pode ser utilizada para determinar a espessura do fio de cabelo. IV. Quanto maior a distância das fendas ao anteparo que projeta as franjas de difração, menor a distância entre pontos de interferência destrutiva. São verdadeiras as afirmações:

Fornos de Microondas operam com radiação na frequência de 2450MHz (megahertz, M =106 ) que consegue excitar eficientemente o espectro rotovibracional da água. Além disso eles são construídos de maneira que se estabeleça em seu interior ondas estacionárias, assim um material como chocolate colocado no interior do forno ao ser retirado exibe o padrão de furos como se vê na imagem abaixo. Os furos indicam os locais onde o valor do campo elétrico da radiação é mais intenso (ventres consecutivos). A partir da distância entre os furos observado na imagem acima podemos obter uma medida para a velocidade da luz. O erro entre valor para a velocidade da luz obtido no experimento retratado na figura com respeito ao valor padrão de 3 x 10⁸ m/s é aproximadamente:

Para determinar a velocidade do som em um experimento didático simples foram analisadas as ondas de som estacionárias (harmônicos) produzidas em um tubo cilíndrico aberto de 20cm geradas a partir de um tapa dado em uma de suas extremidades. Durante a produção do som um dos lados do tubo fica fechado pela mão. O espectro sonoro foi captado através de um microfone introduzido dentro do tubo e ligado a um software de análise das intensidades de cada frequência, sendo obtido o espectro sonoro da figura. Considere a velocidade de propagação da onda de som utilizando as medidas do primeiro e o terceiro harmônico apenas, o valor médio delas é de aproximadamente:

Com a tecnologia dos dispositivos eletrônicos móveis o desenvolvimento de experimentos caseiros de baixo custo com razoável precisão se mostra como um interessante paradigma de ensino. Abaixo um experimento simples com um tablet dentro de uma sacola (disposto paralelamente ao chão para reduzir os efeitos de corpo extenso), configurando um pêndulo simples. A distância do dispositivo ao ponto de fixação é de cerca de 40cm. Os dados de leitura do acelerômetro do dispositivo foi realizado por meio de um aplicativo. A janela de dados de pouco mais de 8s considerada faz com que os efeitos de dissipação por atrito sejam menos significativa. Com o ajuste por mínimos quadrados se obteve a função a=0,85sen(4,9t). Considerando o modelo de pêndulo simples ideal esse experimento permite calcular o valor para a aceleração da gravidade como sendo aproximadamente:

Analise o seguinte texto.

De forma semelhante à utilizada para raios X diagnósticos, feixes de raios gama são usados para avaliação de estruturas na construção civil, na siderurgia e na metalurgia. A radiação é mais absorvida na matéria mais densa e com mais alto Z e permite verificar a existência de bolhas e falhas no interior de grandes estruturas metálicas e de concreto, sem a necessidade de destruí-las.

Tahuata, 2014.(Adaptação)

Assinale a alternativa que apresenta a técnica descrita no texto anterior.

Em relação às propriedades de propagação de ondas, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F as falsas. ( ) Quando um feixe luminoso não polarizado se propaga em um meio com índice de refração n₁ e incide sobre uma superfície de um meio com índice de refração n2 (n₂ >n₁ ), existe um ângulo de incidência no qual o feixe luminoso refletido será perfeitamente polarizado. ( ) Quando uma abertura de um anteparo, é atingida por uma frente de onda, com comprimento de onda semelhante à dimensão da abertura, essa abertura torna-se fonte de ondas secundárias, que se propagarão em direções diferentes da onda incidente. Dessa forma, a onda secundária atingirá regiões que a onda incidente não poderia atingir. Assinale a sequência CORRETA.

As ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais que necessitam de meio material para se propagar. Isso significa que as ondas sonoras não se propagam