Questões de Física - Ondas e Propriedades Ondulatórias para Concurso

A energia absorvida ou refletida por um corpo depende da superfície sobre a qual incide a radiação. A absortividade (ondas curtas) e emissividade (ondas longas) de algumas superfÌcies em relação à radiação total indica a eficiência de um corpo em emitir energia. Dentre os materiais listados a seguir, qual deles apresenta a menor percentual (%) de absortividade e emissividade? 

As asas das borboletas apresentam cores estruturais devido ao fenômeno de interferência causado pelas múltiplas reflexões internas, semelhante ao que ocorre em filmes finos. Essas cores são resultado da interferência construtiva e destrutiva das ondas de luz que são refletidas e transmitidas pelas camadas microscópicas das asas. A interferência construtiva ou destrutiva ocorre devido à diferença de caminho percorrido pela luz ao atravessar cada calha, que são as estruturas que compõem as camadas das escamas das asas da borboleta, e pela mudança de fase que ocorre nas múltiplas reflexões da luz. A distância entre as calhas é o principal fator que determina a coloração final observada. Considere uma situação hipotética na qual a diferença de fase entre as ondas equivale à π /2. Com base nessas informações, no que se refere à relação entre a distância entre as calhas das asas de uma borboleta e a coloração exibida: haverá interferência ________ se a distância entre as calhas for um múltiplo ______________________________. 

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima. 

É um fato conhecido que qualquer tipo de onda pode transportar energia sem que haja transporte de matéria. Portanto, podemos associar a uma onda uma taxa média com a qual a energia é transmitida. Considere uma onda estabelecida em uma corda propagando-se em um determinado meio. Se, ao mudar de meio, a velocidade da onda dobrar e sua amplitude for reduzida pela metade, como a potência média será afetada? 

Analise a figura abaixo, que representa a configuração de um experimento para produzir ondas estacionárias em um laboratório didático com gerador de áudio.




Fonte: FUNCERN, 2017.
Considere que, no início da aula, o professor tenha deixado seus bolsistas de iniciação científica, Eduarda, Ricardo, Ana e Francisco, livres para utilizarem as possibilidades do experimento, mas com uma situação problema a ser resolvida. Nessa situação-problema, os alunos deveriam encontrar quais grandezas seriam importantes para obter ondas estacionárias a partir de uma frequência específica de 450 Hz no gerador de áudio.

Quem encontrou, corretamente, as grandezas necessárias e os valores aproximados utilizados para visualizar a onda estacionária no experimento, representando a frequência fundamental, foi

Uma corda de 15 g e 1,5m está fixada por uma das extremidades à haste de um dispositivo vibrador ligado a um gerador de áudio, que a faz oscilar transversalmente, com amplitude de 3 cm e frequência de 5Hz. Uma tensão de 4N é mantida na corda por meio de um bloco e uma polia, conforme ilustrado na figura abaixo.


Fonte: Adaptada de http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/59/3B22.10-Ondas-estacionarias-em-uma-corda

Sabe-se que o deslocamento transversal y da onda, em função do tempo (t) para um ponto da corda localizado a uma distância (x) da extremidade fixa à haste do dispositivo vibrador, no intervalo de tempo em que a onda ainda não chegou à extremidade oposta, é dado pela função: