Questões de Concurso Comentadas sobre oscilação e ondas em física

Analise as afirmativas abaixo sobre as ondas estacionárias e assinale a alternativa correta.
I. Formam-se ondas estacionárias pela superposição de duas ondas com a mesma amplitude e a mesma frequência, mas sentidos opostos de propagação.
II. Em uma corda fixa em uma das extremidades, a frequência do segundo harmônico é duas vezes a frequência do modo fundamental.
III. Em uma corda fixa nas duas extremidades, a velocidade da onda é diferente em cada harmônico.
IV. Em uma corda fixa nas duas extremidades, a frequência do terceiro harmônico é três vezes a do primeiro.
V. Em um tubo aberto nas duas extremidades, a condição de onda estacionária coincide com a da corda fixa em uma das extremidades.

O técnico de laboratório levou para a aula um carrinho de brinquedo do seu irmão. O carro era uma viatura policial que emitia uma sirene. Ele fez o veículo movimentar enquanto tocava a sirene. A figura a seguir demonstra o experimento realizado pelo técnico no qual o brinquedo, com a sirene ligada, está em movimento entre duas pessoas e se aproximando da pessoa à direita na figura.









O técnico observou que, ao se afastar da fonte, a pessoa tem a sensação de estar ouvindo um som da fonte como sendo mais grave após o som da fonte ter se afastado dela.
Analisando-se em detalhes o experimento, o técnico fez duas asserções com relação ao fenômeno sonoro descrito. Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I − Quando uma fonte sonora se aproxima de uma pessoa em repouso, a frequência do som ouvido por ela é maior do que aquela ouvida quando a pessoa se afasta da fonte
PORQUE
II − o observador parado recebe maior número de ondas por unidade de tempo.

Sobre as asserções, é correto afirmar que 

Um objeto é posto a oscilar quando preso a uma mola e executa um movimento harmônico simples (MHS). As figuras exibem os gráficos correspondentes à posição, velocidade e aceleração do objeto no MHS em função do período.





A partir dos gráficos, avalie as seguintes afirmações em relação ao objeto:
I - tem aceleração e velocidade nulas quando ele está na posição zero. II - tem velocidade nula quando foi liberado para oscilar e com módulo da aceleração máxima. III - passa pela posição de equilíbrio com aceleração máxima e velocidade nula. IV - tem energia cinética máxima ao passar pela posição de equilíbrio e energia elástica nula.

Está correto apenas o que se afirma em

Em uma aula de laboratório, o professor demonstrava uma oscilação em movimento harmônico simples. Para tal ele montou um sistema no qual uma mola foi ligada à parede e fixada em um bloco de massa m_A = 2,00 kg apoiado em uma superfície sem atrito. O professor puxou o sistema até a amplitude de 1,00 cm e disparou o cronômetro de forma que a constante de fase é de 90^o .



Após iniciado o movimento, um estudante jogou uma bolinha de modelar em direção ao bloco de massa mA, que oscilava com uma frequência de 50,0 Hz. A massa de modelar fixou-se no bloco A no instante 5,00 ms.
Considerando-se que a duração da colisão foi muito menor que o período de oscilação do bloco A, qual é a velocidade do bloco A no instante em que ocorreu a colisão? (Considere: π=3,14)

Era 2 h da madrugada quando a sirene do prédio tocou e acordou a todos. Considerando o comprimento da onda sonora de 0,46 metro (m) e a velocidade do som no ar de 340 m.s^-1. A frequência da onda sonora emitida pela sirene será, aproximadamente, de 

Os oceanos são um exemplo de fenômeno complexo cuja análise hoje incorpora muito da linguagem da física moderna como a análise espectral (popularizada em problemas como o do espectro do corpo negro).

No gráfico abaixo extraído do canal de ciência Veritasium, é apresentada a composição de frequências de onda (espectro) de três regiões distintas do Oceano Atlântico: Mar do norte (pico bastante pronunciado), atlântico médio (pico intermediário) e atlântico norte.

Os espectros são obtidos a partir do sensoriamento das oscilações das ondas ao longo do tempo (em m) em cada região. 

Considere as afirmativas a seguir.

I. A técnica muito importante para decomposição das frequências de um sinal, utilizada em praticamente todas as áreas da ciência moderna, foi desenvolvida originalmente no trabalho de Joseph Fourier estudando inicialmente a propagação de calor.

II. Ondas no mar tem sua velocidade de propagação dependente da profundidade local.

III. Se um observador observa uma onda superficial (harmônica, bem definida) se deslocando em um trecho com velocidade de cerca de 10m/s com a frequência igual àquela mais presente nos espectros de todas as regiões, então a distância entre duas cristas sucessivas está na escala de 1m (metro).

Estão corretas as afirmativas: 

A energia presente no processo de expansão de um gás é dada pelo trabalho na sua definição termodinâmica W = p·ΔV.
Um caminho que aproxima a estimativa de Fermi para a energia liberada na explosão da primeira bomba nuclear, teste Trinity de 1945, durante a passagem da onda de choque por ele que acompanhava o teste, consiste em se notar que os papeizinhos que foram arrastados pela onda de choque servem como estimativa da espessura de 2,5m da casca esférica de ar comprimido que compõe a onda de choque com volume ΔV. O centro da onda está no local onde explodiu a bomba a 10 milhas (16 km) de Fermi.
A pressão de uma onda de compressão pode ser modelada por:
p = w·v_som·d_ar·Δ_Spapel ≅ 1100 N/m²

Onde foram substituídos os valores w = 1s^-1 (ondas de choque), d_ar = 1,3 kg/m³ , v_som= 340 m/s. e ΔS_papel = 2,5m, vindo do deslocamento dos papeizinhos arrastados pela passagem da onda de choque.
Considere Π = 3. Assinale a alternativa que indica a ordem de grandeza da estimativa em joules da energia carregada pela onda de choque utilizando esse raciocínio. 

Sobre o som, analise as afirmativas a seguir.
I. Quando uma fonte sonora se afasta de um observador, a frequência percebida por ele é maior do que a frequência do som emitido pela fonte. II. O som pode ser caracterizado como agudo ou grave, quando sua amplitude é alterada. III. O som se propaga apenas em meios materiais.
Está correto o que se afirma em

A figura mostra uma corda na qual se propagam ondas transversais harmônicas, para a direita, com velocidade de propagação  de módulo igual a 12 cm/s.
 
Tenha em conta, como mostra a figura, que a distância entre duas cristas consecutivas é de 6 cm. Nesse caso, para ir da crista à depressão, um ponto qualquer da corda gasta

O voo das corujas é extremamente silencioso , o que permite que elas se aproximem de suas presas sem serem percebidas. Os sons emitidos durante o voo de corujas são inferiores a 1kHz. Roedores domésticos, por exemplo, são insensíveis a valores abaixo de 3kHz.
Hertz (Hz) é uma unidade de medida de

O sinal sonoro oriundo da queda de um grande bloco de gelo de uma geleira é detectado por dois dispositivos situados em um barco, sendo que o detector A está imerso em água e o B, na proa da embarcação. Sabe-se que a velocidade do som na água é de 1 540 sm​ e no ar é de 340 sm​.

Os gráficos indicam, em tempo real, o sinal sonoro detectado pelos dois dispositivos, os quais foram ligados simultaneamente em um instante anterior à queda do bloco de gelo. Ao comparar pontos correspondentes desse sinal em cada dispositivo, é possível obter informações sobre a onda sonora.

A distância L, em metro, entre o barco e a geleira é mais próxima de

O salão de uma igreja tem 136 metros de comprimento e, para que os fiéis consigam ouvir sem dificuldades, foram colocadas duas caixas de som, dispostas da seguinte maneira:


“As duas caixas de som estão separadas por uma distância de 68 metros uma da outra e ambas estão viradas na direção dos fiéis, de modo que eles podem ouvir o som das duas caixas. Dada a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, para que uma pessoa, de frente para as duas caixas, possa ouvir perfeitamente o som que elas reproduzem sem atraso, deve-se adicionar à caixa número ______ um tempo de espera de ______ para que ela comece a emitir o som.” Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior. 

Procurando melhor compreensão por seus alunos das características dos raios-X, um professor elaborou uma prática de sala de aula em que, a partir da observação de algumas radiografias, os alunos deveriam associar as regiões mais claras e mais escuras com a presença ou ausência de ossos ou órgãos. Uma descrição que pode ser considerada correta é que “As regiões mais escuras correspondem à  de ossos ou órgãos e as mais claras às suas , sendo que brilhos intensos indicam a presença de materiais de  densidade e, assim,  opacidade aos raios-X”.
Os termos que completam corretamente as lacunas I, II, III, IV e V do texto são, respectivamente: 

A tabela abaixo mostra alguns comprimentos de onda de luz visível que podem ser emitidos por átomo de Hélio.
           Cor                       Comprimento de onda (ºA)
       vermelha                                 6678,00
        amarela                                  5875,00
          azul                                      4388,00
         violeta                                   4026,00

Considerando que a luz emitida se propaga no ar, é correto afirmar que 

As figuras A e B representam dois padrões estacionários que podem ser formados em uma mesma corda.



Sabe-se que ao vibrar de acordo com o padrão A, a frequência é de 100 Hz; assim, a frequência do padrão B é de