Questões de Concurso Sobre oscilação e ondas em física

Alguns sistemas de microscopia podem ser modelados por um poço de potencial unidimensional. Esse poço é descrito por um potencial V(x) = V₀ se x > 0 ou V(x) = 0 se x ≤ 0, onde V₀ é uma constante positiva. Sabe-se que, em x ≤ 0, o vetor de onda vale um terço do vetor de onda em x > 0 e ambos são reais. A razão entre a amplitude da onda quântica transmitida em x > 0 e a amplitude da onda quântica incidente em x ≤ 0 é dada por

Em experimentos de ultrassom em que há mais de uma fonte sonora, pode haver fenômenos de interferência que complicam a análise dos resultados. Por exemplo, considere duas fontes sonoras em fase, com mesma amplitude e com frequências angulares muito próximas ω₁ e ω₂. Nesse caso, a resultante da superposição das duas ondas

Ultrassonografia Doppler é uma técnica usada em medicina para fazer imagem de tecidos em movimento e fluxo de fluidos no corpo humano. Considere uma fonte que emite ultrassom com comprimento de onda λ₀ e se move com velocidade u = 2v/3 em direção ao observador, onde v é a velocidade de propagação do ultrassom no meio em análise. Em relação à frequência f₀ = v/λ₀, a frequência detectada pelo observador é

O tubo de Kundt é um aparato usado para medir a velocidade do som em gases. Ele consiste de um tubo fechado onde um lado possui um êmbolo regulável e o outro lado possui uma excitação acústica senoidal. Esse tubo contém também um pó fino. Quando o tubo é excitado e sintonizado em ressonância, o pó forma pilhas conforme a ilustração abaixo. Sobre esse tubo, é correto afirmar que L

A quantidade de energia cinética liberada por um abalo sísmico define a magnitude do terremoto e é medida em função da amplitude e da frequência das ondas de choque. Assinale a alternativa CORRETA no que diz respeito aos tipo ondas nas quais os abalos sísmicos são provocados:

Um músico deseja afinar seu violoncelo. Sabendo que a porção vibrante da corda Lá possui um comprimento de 70,0 cm, uma massa de 1,20g e deve vibrar em seu modo fundamental com frequência de 220 Hz para estar afinada, qual deve ser a tensão aplicada a essa corda?

Um oscilador simples de massa m é amortecido pela ação de uma força amortecedora F_a que é função linear da velocidade v do oscilador, tal que F_a = -bv, sendo b uma constante positiva. Sendo o parâmetro de amortecimento β = b/2m, qual deve ser a relação entre esse parâmetro de amortecimento β com a frequência natural de oscilação do sistema na ausência do amortecimento ω0​, para que o movimento do oscilador seja do tipo subamortecido?

Um pequeno bloco é colocado apoiado sobre um pistão que se move somente na vertical executando um movimento harmônico simples com uma amplitude igual a 5,00 cm. Qual é a maior frequência angular que o pistão pode ter para que o bloco não perca contato com o pistão? Considere a aceleração da gravidade iguala 9,81 m/s².

Instrumentos de sopro e com tubos de ar produzem tons musicais gerando ondas longitudinais estacionárias. Considere um tubo de órgão fechado cuja frequência fundamental é igual a 155 Hz. Considerando a velocidade do som igual a 344 m/s, qual é o comprimento desse tubo fechado?

Em 1923, Arthur Compton realizou um experimento que constava de provocar oespalhamento de raios X, em um alvo de carbono, e verificar o ângulo de espalhamento doraio X, bem como seu comprimento de onda (λ'), sendo que seus resultados estãoapresentados na figura abaixo. 

Fonte: (Halliday,D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentos de Física, V.4.).
A partir da observação dos raios espalhados, foi possível se estabelecer algumas conclusões:
I. Foi detectado um comprimento de onda (λ') de aproximadamente 71pm do raio X espalhado, praticamente o mesmo do raio X incidente, que se associou ao espalhamento do raio X por elétrons fortemente ligados aos núcleos de carbono do alvo. Portanto, é necessário considerar a massa do átomo de carbono no comprimento de onda de Compton, o que produz um deslocamento de λ praticamente imperceptível. II. Podem-se analisar os dados considerando que o feixe de raio X é uma onda eletromagnética e, portanto, deveria produzir oscilações nos elétrons do carbono com a mesma frequência da onda incidente. Dessa forma, as medidas apresentaram dois comprimentos distintos dos raios X espalhados em função da diferença de energia de ligação entre os elétrons em distintas camadas 1s², 2s² e 2p². III. O fato de ser detectado raio X espalhado com comprimentos de onda menores do que o raio X incidente implica um espalhamento dos fótons do raio X com menor energia, pois os elétrons (considerados inicialmente estacionários no modelo) entram em movimento, o que significa que parte da energia do fóton foi transferida para os elétrons.
Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A controvérsia entre as teorias corpuscular e ondulatória da luz surgiu entre os filósofos gregos e se manteve no século XVII com as disputas entre a teoria corpuscular de Isaac Newton e a ondulatória de Christiaan Huygens. Em 1801, Thomas Young expôs à Royal Society, na Inglaterra, um trabalho, no qual demonstrava experimentalmente a interferência da luz. 
O que esse experimento mostrou em relação à interferência da Luz?

Um estudante resolveu calcular a gravidade do local onde mora por meio de um experimento de Pêndulo Simples. Dessa forma, amarrou uma pedra de 120 gramas em um barbante e fixou no teto da sala em sua residência. De posse de uma régua escolar, verificou que o pêndulo ficou com aproximadamente 2,15 metros. A seguir, colocou o pêndulo a oscilar ao mesmo tempo em que tentava medir o tempo de oscilação. Percebeu, então, que 5 movimentos de vai e vem resultaram num tempo que ele estimou em 15,7 segundos. 
A partir desses dados, qual a aceleração da gravidade calculada por esse estudante?

Um bloco de massa m, preso a uma mola ideal, desliza sem atrito entre os pontos +A e – A de um plano horizontal x, caracterizando um sistema massa-mola que executa um Movimento Harmônico Simples. Durante o seu movimento de vai e vem, um gráfico representando a Energia Cinética (E_C), a Energia Potencial (E_P) e a Energia Mecânica (E_m) do bloco, em função do seu deslocamento, é apresentado na figura a seguir: 

A partir das informações apresentadas, afirma-se que, no ponto +A da trajetória, o bloco apresenta