Questões de Concurso Comentadas sobre oscilação e ondas em física

Numa sala de aula do IFTO do campus de Araguaína um professor faz um experimento ondulatório, balançando para cima e para baixo uma das pontas de uma corda esticada na horizontal com a outra extremidade presa a uma parede, produzindo assim uma sequência de ondas periódicas que recebe o nome de “trem de ondas”. Essas ondas se propagam com certa velocidade constante “v”, ao que se possa imaginar. Tomando como a velocidade estabelecida v = 72 km/h e a distância entre cada vale e cada crista próxima x = 86 cm. Estabelecendo o período, dado em T e expresso em segundos, de oscilações de um ponto da corda por onde passa o “trem de ondas”, chega-se ao valor:

Um pulso de onda se propaga por uma corda e, em determinado momento, incide sobre outra corda de densidade linear maior. Parte da onda é refletida e outra parte é refratada:

Ao passar da corda de menor densidade para a corda de maior densidade, o pulso

Um grupo de fanfarra fez o primeiro ensaio em uma quadra coberta e, após o término, alguns integrantes relataram uma diferença no som durante o ensaio. Muitos observaram que, em um ambiente fechado, o som parecia ficar “preso” no ambiente por conta da reverberação. A reverberação é consequência de um fenômeno ondulatório conhecido como:

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.

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

O diafragma de um alto-falante vibra 3,6 × 10⁴ vezes a cada minuto. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, a onda sonora proveniente dessa vibração tem comprimento igual a:

A figura mostra a representação das ondas sonoras, correspondentes a uma mesma nota, emitidas por um diapasão (D), uma flauta (F) e um violino (V). O fato de as ondas mostrarem um padrão diferente é devido à emissão, ao mesmo tempo que o harmônico fundamental, de harmônicos de ordem superior, com exceção do diapasão, que emite apenas o som fundamental.

(Recorte adaptado de http://obaricentrodamente.blogspot.com.br/2014/02/qualidades-do-som.html.)

Se considerarmos que as ondas possuem a mesma amplitude, podemos afirmar que os sons emitidos têm em comum as(os):

O relógio mostrado abaixo é chamado de Relógio de Pêndulo ou pêndulo que bate segundos, o que significa que o período desse pêndulo, considerado simples, é igual a 1,0 (um) segundo, aqui na Terra.

(https://traumartes.wordpress.com/produtos/relogios/)

Imaginemos que esse relógio seja levado para a Lua, cuja aceleração da gravidade na superfície equivale a 1/6 da aceleração da gravidade na superfície da Terra, logo o período desse relógio tem um valor próximo de:

A Figura 1, a seguir, mostra um bloco preso a duas molas de mesma constante elástica K = 64 N/m associadas em série, podendo oscilar em MHS na vertical e com período de 4,8 s. Na Figura 2, o mesmo corpo é preso às mesmas duas molas, só que agora associadas em paralelo e também posto a oscilar em MHS verticalmente. Desprezando todas as forças resistentes, determine o período de oscilação na situação da Figura 2.

Sobre o conhecimento de ondas, julgue os itens a seguir, atribua (V) ou (F) e marque a alternativa correta.

( ) A luz é uma onda eletromagnética formada por campos elétricos e magnéticos variando no tempo e no espaço e que, no vácuo, são paralelos entre si.

( ) As ondas sonoras não se propagam na água.

( ) O som possui qualidades diversas que o ouvido humano normal é capaz de distinguir. É através do timbre, por exemplo, que a nota Dó emitida por um violino e por uma flauta são distinguidas.

( ) Há produção de uma onda eletromagnética ao acelerar uma carga elétrica.

( ) A distância entre os pontos A e B da figura a seguir vale 10 cm e a onda se propaga numa corda com uma frequência de 20 Hz. Neste caso, sua velocidade de propagação é de 2m/s.

Num experimento realizado no Laboratório de Física, uma onda estacionária é estabelecida numa corda esticada entre suportes fixos separados por uma distância de 1,50𝑚, com um dos extremos fixado a um gerador de frequências. Após ajustes na frequência, observou-se a formação da onda estacionária esquematizada na figura a seguir:

Sabendo que a velocidade da onda na corda é de 10𝑚/𝑠, podemos afirmar que a frequência da onda estacionária estabelecida vale:

A respeito do funcionamento de um chuveiro elétrico, é correto afirmar que:

Em uma certa usina hidrelétrica, podemos identificar os seguintes processos: (1) a água cai de um reservatório que está a uma dada altura até atingir as turbinas; (2) as turbinas giram em virtude do impacto da água e, com isso, fazem girar uma bobina localizada entre ímãs; (3) a variação de fluxo magnético na bobina produz uma força eletromotriz induzida, que age como fonte de voltagem para um circuito elétrico. Sobre esses processos, afirma-se que:
I - os processos 1 a 3 correspondem a: (1) transformação de energia química em cinética; (2) conversão de energia cinética em potencial; (3) realização de trabalho elétrico.
II - não há criação de energia nos processos, ocorrendo apenas transformações entre formas de energia.
III - os processos 1 a 3 correspondem a: (1) transformação de energia potencial gravitacional em cinética; (2) transferência de energia cinética da água para as turbinas; (3) conversão de energia cinética em energia elétrica.
Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmação (ões): 

Considere os processos de mudança de fase indicados na figura.

Afirma-se:

I - Os processos A e D podem ocorrer mesmo não havendo mudanças de temperatura, desde que a pressão seja suficientemente aumentada.

II - Os processos E e F nunca ocorrem.

III - Em uma panela de pressão, o processo C ocorre a temperaturas inferiores a 100⁰C, por isso há uma maior produção de vapor do que em uma panela convencional.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmação (ões):

Um bloco de massa 1 kg é puxado por um fio sobre uma superfície plana e horizontal com uma força constante e horizontal de módulo 3 N. O gráfico da velocidade do bloco como função do tempo é a linha reta ilustrada abaixo.

Determine o módulo da força de atrito entre o bloco e a superfície, considerando que esta seja a única força sobre o bloco na direção horizontal além da tração no fio.

A figura abaixo ilustra um raio de luz que, inicialmente, se propaga em um meio transparente 1, posteriormente passando para o ar e, por fim, incidindo no ponto P que separa o ar de um meio transparente 3, no qual o raio adentra fazendo um ângulo θ₃ com a reta normal à interface entre os meios. Suponha então que o ar seja substituído por um novo meio transparente, denotado por meio 2 e com índice de refração superior ao do ar. Nesse caso, o mesmo raio incidente irá realizar uma outra trajetória, adentrando o meio 3 em um ponto P' e fazendo um ângulo θ₃' com a reta normal. Considerando que as interfaces que separam os meios são planas e paralelas entre si, é correto afirmar que:

Uma pessoa dá duas voltas em uma pista circular de 6 km de extensão. Na primeira volta, a pessoa mantém uma velocidade escalar média de 6 km/h. Já a segunda volta é percorrida a uma velocidade escalar média de 12 km/h. A velocidade escalar média da pessoa no trajeto total vale:

No tubo em U com ambas as extremidades abertas temos dois fluidos distintos em equilíbrio hidrostático conforme ilustrado na figura abaixo.



Denotando por PA , PB e PC as pressões respectivas nos pontos A, B e C (todos estão a uma mesma altura) é correto afirmar que:

Em um experimento de calorimetria, 100 g de água inicialmente a 20ºC são postos em contato com um pedaço de 400 g de Alumínio que inicialmente estava a 80ºC. Por distração, esquece-se inicialmente de se fechar a tampa do calorímetro, o que é posteriormente corrigido. Observa-se que a temperatura de equilíbrio final do sistema é de 40ºC. Usando os valores aproximados para o calor específico da água de 4000 J/(Kg.K) e para o Alumínio de 1000 J/(Kg.K), determine o quanto de calor foi perdido pelo sistema formado pela água e pelo Alumínio entre o instante inicial e o instante final.

A caixa da figura abaixo desliza para a direita com velocidade  em uma superfície horizontal lisa. Em seu interior, há uma bola sobre uma mola mantida comprimida devido à presença de um fio, o qual prende a bola ao solo da caixa. No instante em que o fio passa sobre o ponto A, ele se rompe, liberando a mola. A bola é então arremessada com uma velocidade inicial vertical em relação à caixa.



Desprezando-se quaisquer atritos, bem como a resistência do ar, é correto afirmar que:

A interação entre as radiações eletromagnéticas (REM) e os constituintes da superfície terrestre é fundamental em diversas áreas, como detecção de recursos naturais, monitoramento ambiental e planejamento urbano. Essa interação é influenciada por propriedades espectrais dos materiais presentes, permitindo análise e interpretação das características do ambiente terrestre por meio de sensores remotos.

A formação do arco-íris é um exemplo específico de um processo ótico de interação entre REM e os constituintes da superfície terrestre denominado de