Questões de Física - Ondas e Propriedades Ondulatórias para Concurso

Analise as afirmações a seguir:
I- Luz monocromática são radiações eletromagnéticas na faixa de luz visível compostas por um único comprimento de onda. II- Luz policromática é aquela composta por uma combinação de duas ou mais cores monocromáticas, como por exemplo, a luz branca emitida pelo sol. III- Um corpo de cor branca é aquele que absorve todas as cores sobre ele incididas, sem refletir nenhuma. IV- Usando-se um prisma, é possível decompor a luz policromática nas luzes monocromáticas que a formam, o que não é possível para as cores monocromáticas, como o vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
Estão CORRETAS as afirmações:

A figura ilustra um osciloscópio analógico portátil em cuja tela aparece um trem de ondas periódicas. Na tela, a distância vertical entre os picos superiores e inferiores é de 5 divisões, e a distância horizontal entre dois picos superiores consecutivos é de 2 divisões. A chave seletora superior (Volts/div) aponta para o número 500 m, e a chave seletora inferior (Time/div) aponta para o número 500 µ.


Com base nessas informações, é correto afirmar que essas ondas vibram com frequência, em Hz, e sob uma tensão pico a pico, em V, respectivamente, de

Amplificadores são equipamentos que utilizam uma pequena quantidade de energia para controlar uma quantidade de energia maior. Uma grandeza associada a estes equipamentos é denominada função de frequência. Trata-se da relação entre

O gráfico mostra como varia, em função do tempo, a tensão senoidal de uma rede elétrica.

                

A tensão eficaz aproximada dessa rede, em volts, e a correspondente frequência de oscilação, em hertz, valem, respectivamente,

Um raio de onda compressional incide de cima para baixo sobre uma interface de dois meios isotrópicos e elásticos, onde o meio inferior possui um valor de impedância acústica maior do que a do meio superior.

Se o ângulo de incidência for normal à interface, a energia da onda compressional será

Na incidência de uma onda plana, de cima para baixo, com um ângulo de 30° entre dois meios isotrópicos e elásticos, com o meio superior tendo uma velocidade de 2.000 m/s, e o meio inferior, uma velocidade de 2000√2 m/s, os ângulos de reflexão e refração são, respectivamente,

Durante uma aquisição sísmica, cada tiro emitido por uma fonte é gravado por muitos receptores. A Figura abaixo ilustra uma geometria de aquisição marinha com uma fonte e quatro receptores.

A distância da fonte até o primeiro receptor, considerando da esquerda para a direita, é de 3.000 m, a distância entre os receptores é de 1.000 m, e a interface A está a 2.000 m de profundidade. Uma onda compressional é emitida pela fonte, propaga-se pelo meio, sofre reflexão na interface A e é captada pelo segundo receptor, como mostrado na Figura.

Se o meio de propagação possui uma velocidade compressional constante de 1.500 m/s, qual o tempo de propagação dessa onda até o segundo receptor?

Um determinado tipo de radiação eletromagnética se propaga com comprimento de onda de 600 nm.
A frequência dessa radiação, em Hz, é igual a
Dado Velocidade da luz no vácuo: 3 x 10⁸ m/s

Durante a propagação de uma onda em 3D, toda região do espaço para a qual a onda possui a mesma fase é sempre descrita por uma equação 0,5 x + 4 y – 5 z = f(t).

Portanto, respectivamente, a forma das frentes de onda e a direção (x,y,z) de propagação são dadas por:

Uma onda eletromagnética monocromática incide sobre uma fenda simples. A largura da fenda é 15,0 μm. Observa-se em um anteparo a 2,25 m de distância que a largura do máximo central da difração é de 18,0 cm.

Qual é o comprimento da onda de luz incidente sobre essa fenda?

Uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda é 400 nm, incide em um anteparo contendo duas fendas pequenas que distam 0,2 mm entre si. Um padrão de interferência é, então, observado em um anteparo, e a distância entre o máximo central de interferência e seu primeiro vizinho é 2,0 mm.

A distância, em metros, entre o anteparo e as fendas é

Qual é a velocidade estimada de uma onda compressiva, em m/s, passando por um meio de densidade ρ = 1,0 × 10³ kg/m³ e módulo de Young Y = 1,0 GPa?

Dado

1 Pa = 1 N/m² = 1 kg /(ms² )

Uma onda eletromagnética plana, cuja amplitude do campo magnético é 5,0×10^-7 T, propaga-se em um meio não condutor onde sua velocidade é 0,6 c.

Qual é a amplitude do campo elétrico, em N/C, dessa onda?

Dado

c = 3,0×10⁸ m/s

No contexto da teoria da relatividade, o efeito Doppler da luz, isto é, a variação da frequência da luz produzida pelo movimento relativo entre a fonte e o detector, leva à conclusão de que as cores dos objetos dependem do referencial mediante o qual são observadas. Por exemplo, um objeto de cor vermelha que se aproximasse com um certa velocidade de um observador pareceria de cor verde. Considerando que os comprimentos de onda da luz vermelha e da verde são, respectivamente, 700 nm e 500 nm, a velocidade necessária para que isso ocorra, em termos da velocidade da luz c, é aproximadamente, de

O ouvido humano detecta variações de pressão do ar, que fazem o tímpano movimentar-se. Esses movimentos geram sinais elétricos que quando chegam ao cérebro são interpretados como “ouvindo um som”. Considerando a velocidade do som no ar igual a 344 m/s, se um alto-falante direcional produzindo uma onda sonora de frequência de 100 Hz for dirigido contra uma parede, então a menor distância da parede, em metros, para que uma pessoa não escute o som é

Uma onda eletromagnética linearmente polarizada tem comprimento de onda λ = 600nm e propaga-se no vácuo com a velocidade da luz c = 3 · 10⁸ m/s no sentido positivo do eixo-x horizontal, conforme indica a figura abaixo. O campo elétrico da onda eletromagnética tem módulo E₀ = 2 N/C e oscila ao longo do eixo-y vertical. Os vetores unitários dos três eixos cartesianos x, y, z säo, respectivamente: A equação que melhor descreve no sistema SI o campo elétrico desta onda é dada por:

Uma corda de massa específica 10^-2 kg/m está presa em uma de suas extremidades a um motor que vibra com frequência 300Hz. A outra extremidade da corda está presa a um peso de 81N, suspenso na vertical por uma polia, para manter a corda esticada. O comprimento de onda λ da onda que surge na corda será igual a:

O dispositivo da Figura abaixo é conhecido como Experiência de Young. Uma lâmpada L emitindo luz monocromática é posta diante de uma tela opaca, T1, que tem uma fenda estreita. Atrás da tela T1, é colocada outra tela opaca, T2, que tem duas fendas estreitas, ambas iguais à fenda da tela T1. A luz chega ao anteparo P e produz a imagem disposta ao lado, com franjas claras e escuras.

O fenômeno que produz o padrão representado na imagem é denominado

Um experimento para medir frequências consiste em um sensor preso a uma bancada e um carro, com fonte sonora, que se desloca em um trilho, à velocidade constante e igual a 25% da velocidade do som, como mostra a Figura abaixo.

Qual é a razão entre a frequência da onda percebida pelo sensor e a frequência da onda emitida pela fonte?

O laser difere de uma fonte de luz (uma lâmpada, por exemplo) porque suas ondas eletromagnéticas, além de serem monocromáticas (todas possuem o mesmo comprimento de onda) estão colimadas e em fase. Assinale a alternativa correta em relação ao laser.