Questões de Concurso Sobre ondas e propriedades ondulatórias em física

Uma oscilação deixa de ser um movimento harmônico simples sempre que sofre a ação de uma força externa, seja esta contra ou a favor do movimento, gerando oscilações amortecidas ou forçadas, respectivamente. Quanto à teoria física do movimento oscilatório sob influência de forças externas, assinale a alternativa correta.

No verão de 1940, o mundo da engenharia ficou estarrecido com a ruptura da ponte que ligava a cidade de Tacoma à península de Gig Harbor, no estado de Washington, nos Estados Unidos da América. A ponte, oficialmente chamada de Tacoma Narrows, era conhecida como Galloping Gertie (Gertie Galopante) por conta da respectiva instabilidade estrutural, ocasionada por ventos com velocidades a partir de 7 km/h. Até hoje, as razões do colapso são motivo de discussões acaloradas em rodas de estudiosos do assunto.

Com base nesse caso, a respeito da teoria física das oscilações, assinale a alternativa correta.

Sabendo-se que a característica ondulatória da matéria é relevantepara o microscópio eletrônico, que pode visualizar estruturas depelos menos 10 vezes o tamanho do comprimento de onda de De Broglie do elétron e considerando-se que a energia cinética doselétrons seja 6 × 10^-16 J, que h seja 6,63 × 10^-34 J.s, que a massa de repouso do elétron seja 9,11 × 10^-31 kg e que 3,3 seja o valoraproximado de √10,932, é correto afirmar que o tamanho mínimo de uma estrutura a ser visualizada por esse tipo de microscópio, em angstrom, é

Uma carga de dinamites foi utilizada na detonação de uma construção civil localizada ao nível do mar. Durante essa operação, foram empregados, próximos ao local da explosão, um equipamento terrestre de medição sonora e um equipamento de medição sonora adequado para águas profundas. O equipamento terrestre indicou que a explosão apresentou um comprimento de onda médio de 1 m.

Sabendo que a velocidade do som é de 343 m/s no ar e de 1.450 m/s na água, assinale a opção que apresenta o comprimento aproximado da onda λ_água, em metros, medido pelo equipamento submerso.

Durante a preparação de uma apresentação, três músicos, um com um violino, outro com uma viola e outro com um violoncelo, tocavam seus instrumentos. Os três instrumentos emitiam sons de mesma altura, mas a viola emitia som de maior amplitude. Enquanto o grupo se preparava, um ouvinte localizado em um ponto equidistante dos músicos assistia ao ensaio.

A respeito das informações dessa situação hipotética, assinale a opção correta.

Essas figuras mostram dois filtros polarizadores ideais através dos quais um feixe de luz solar não-polarizada se propaga com intensidade I₀. Com base nessas informações e na direção de polarização da luz em cada filtro, conforme apresentado nas figuras, assinale a opção correta.

Um motorista trafegava, em direção norte, por uma avenida localizada a 1 km de distância de uma reta em que havia duas antenas de rádio, distantes 300 m uma da outra, conforme apresentado na figura. Ambas as antenas transmitiam sinais idênticos na mesma frequência. Quando alcançou a posição y = 200 m, o motorista percebeu o primeiro máximo de interferência dos sinais.

Com relação à figura e às informações apresentadas nessa situação hipotética, assinale a opção correta.

Admitindo-se que uma onda transversal em uma corda esticada seja descrita pela função de onda y(x,t) = 0,21 sen (π/7 x + 4π t + π/3), em que as unidades são expressas no sistema internacional de medidas, é correto afirmar que o módulo da velocidade de propagação e o período dessa onda são, respectivamente,

Um físico construiu um protótipo de um acelerômetro com um pêndulo simples de massa M e comprimento L. Para testar o equipamento, ele realizou medições de período T em um laboratório, com o pêndulo oscilando em pequenas amplitudes.

Assinale a opção correta acerca do protótipo referido nessa situação hipotética.

Em ambiente a 22 ºC, o período relativo ao deslocamento de um pêndulo de latão acoplado a um relógio é igual a 1 segundo. Considerando-se uma situação de equilíbrio térmico entre o pêndulo e o ambiente, se a temperatura ambiente subisse para 30 ºC,

Na atmosfera, o som se propaga a partir de uma fonte irradiando em todas as direções, sendo que sua intensidade é reduzida proporcionalmente ao quadrado da distância da fonte.

Uma fonte de som gera 70 dB. Considerando válida a lei do quadrado inverso, o nível de pressão sonora a 100 metros dessa fonte é de

Uma onda sonora plana tem frequência de 5 kHz, que se propaga no ar a uma velocidade de 340m/s, atinge uma película plana com um ângulo de 60°. Do outro lado da película, a onda se propaga em um gás, no qual a velocidade de propagação do som é 280m/s. Os valores mais próximos do ângulo de refração e da frequência da onda sonora nesse gás são:

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,

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.

Quando uma onda sonora atinge um objeto sólido, pode ocorrer da frequência da onda ser a mesma da frequência natural de vibração do objeto. Neste caso, o objeto passa a vibrar, algumas vezes até de forma a surgir danos estruturais no mesmo. Assinale a alternativa que corresponde ao nome deste fenômeno.

O fenômeno da interferência ocorre sempre que duas ondas da mesma natureza se encontram (sonoras, eletromagnéticas, etc.). Assinale a alternativa que corresponde ao encontro de duas ondas esféricas.

Um submarino possui dois sistemas de sonares: o sonar ativo, que emite ondas sonoras e as capta após estas refletirem em algum objeto; e sonar passivo, que consiste basicamente em um microfone que capta ondas sonoras, incluindo ondas de sonar emitidas por outro submarino. Assinale a alternativa incorreta:

Considere que uma sonda espacial hipotética se afastando da terra a uma velocidade um décimo da velocidade da luz (suponha que a velocidade de movimentação da Terra é desprezível quando comparada à velocidade da sonda). Esta sonda emite um sinal de rádio de frequência de 99 mega-hertz em direção à Terra. Calcular o comprimento de onda do sinal de rádio ao chegar à Terra (considerar c =.3 ∙10⁸ m/s e desprezar efeitos relativísticos).