Questões de Concurso Sobre oscilação e ondas em física

Uma corda de comprimento 100,0 cm e massa 5,0 gramas é submetida a uma força de tensão de 800,0 N. Ao ser tocada, ela oscila em sua frequência fundamental. A frequência produzida é transmitida ao ar, meio ao redor da corda oscilante. Considerando a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, o comprimento de onda da onda quando já se propagando no ar é

Sobre uma mesma reta são posicionados uma fonte sonora isotrópica e dois detectores fazem a leitura da intensidade do som em decibéis. Os detectores A e B estão a 4,0 m e 8,0 m da caixa de som. Considerando o nível de intensidade sonora mínima para audição humana como sendo I0=10^-12 W/m² e sabendo que a leitura realizada pelos detectores A foi de 60 dB, qual o valor medido pelo detector B, em relação unicamente ao som emitido pela caixa de som em análise? Considere log 2 = 0,30.

Um feixe de luz verde é emitido por uma caneta laser (apontador laser) com comprimento de onda λ = 532nm (λ = 5,32x10^-7 metro). O feixe laser propaga-se no ar com a velocidade da luz, igual a 300.000 km/s (c = 3x10⁺⁸ m/s). Qual a frequência f aproximada do laser? (1 TeraHertz = 1THz = 10⁺¹² Hertz).

Uma pessoa sentada no banco de uma praça presencia quatro eventos:

I- O alarme de um carro estacionado próximo à praça dispara quando seu proprietário abre o porta-malas.

II- Um carro de polícia se aproxima da praça com a sirene ligada.

III-O motorista impaciente de uma motocicleta, após passar pela praça, afasta-se com a buzina permanentemente ligada.

IV-O sinal sonoro de uma escola próxima à praça sinaliza o final do turno escolar.

Essa pessoa percebe o efeito Doppler apenas

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):

Um violonista com o intuito de afinar seu violão utiliza um diapasão de 440 Hz, o qual, se aproximando de uma das cordas, de comprimento 1,0 m, esta entra em ressonância formando um padrão de onda estacionária contendo cinco nós e quatro ventres. Dessa forma, a velocidade da onda na referida corda, em m/s, vale:

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:

Se, em vez de uma antena de dipolo, Robson usar uma antena plano-terra (na qual um dos extremos da antena encontrasse aterrado), a intensidade da corrente elétrica induzida na antena de comprimento L se comporta como a amplitude de uma onda estacionária numa corda de igual comprimento, com apenas um dos seus extremos presos e o outro podendo se deslocar livremente na direção transversal à corda (e na qual as ondas progressivas se propagam com velocidade c=3×10⁸ m/s). Para que a frequência de ressonância fundamental dessa antena seja de 12,5 MHz, seu comprimento deve ser, aproximadamente,

Robson sabe de uma radiodifusora internacional que usa um sinal eletromagnético de frequência 12,5 MHz. Sabe também que a intensidade da corrente elétrica induzida numa antena de dipolo de comprimento L se comporta como a amplitude de uma onda estacionária numa corda de igual comprimento, com extremos presos e na qual as ondas progressivas se propagam com velocidade c=3×10⁸ m/s. Para que a frequência destas ondas de rádio coincidam com a frequência de ressonância fundamental da antena, o comprimento da antena deve ser, aproximadamente,

Quando uma emissora de rádio quer transmitir seu sinal a milhares de quilômetros, usa ondas eletromagnéticas de rádio de

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

Em relação às ondas ultrassônicas, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) As ondas de ultrassom têm esse nome porque seus comprimentos de onda são maiores do que os comprimentos de onda das ondas sonoras.

( ) Com cristais piezoelétricos, só é possível produzir ondas mecânicas com frequências, no máximo de 200KHz.

( ) Pequenas estruturas dentro de organismos vivos podem ser estudadas com ultrassom assim como com os raios X. Em alguns casos, como no exame de um feto, embora o ultrassom possa analisar seus movimentos, ele pode causar muito mais danos ao feto do que os raios X.

As afirmativas são, respectivamente,

Com relação aos processos de interação da radiação com a matéria, analise as afirmativas a seguir.

I. Denomina‐se espalhamento Rayleigh o espalhamento elástico e coerente de fótons por elétrons ligados ao átomo. Nesse processo ocorre troca de momento mas a energia do fóton incidente é igual à energia do fóton espalhado.

II. Quanto maior a energia do fóton, comparada à energia de ligação dos elétrons ao átomo, menor a probabilidade de desencadear o efeito fotoelétrico.

III. Compton mediu os comprimentos de onda dos raios‐X espalhados em vários ângulos. Ele observou que, em cada ângulo, além da radiação de mesmo comprimento de onda original, há uma segunda radiação de comprimento de onda menor e dependente do ângulo.

Assinale:

As ondas ultrassônicas, devido ao pequeno comprimento de onda, podem produzir imagens de pequenos objetos e, por isso, possuem diversas aplicações, em particular em Medicina.

O valor que melhor estima o limite inferior do tamanho de um objeto localizado no ar, que pode ser detectado com ultrassom de frequência de 2,0 x 10⁶ Hz,é: Dado: velocidade do som no ar é de 340m/s

Ondas estacionárias formam-se a partir da superposição de duas ondas idênticas viajando com sentidos opostos e confinadas no espaço, por exemplo, uma corda com as extremidades fixas apresenta um padrão de vibração estacionário. A equação que representa uma onda estacionária é dada por

𝑦(𝑥, 𝑡) = (2A sen 𝑘𝑥) cos𝜔𝑡

onde A é a amplitude, 𝑘 é o número de onda e 𝜔 é a frequência angular. Dessa equação, a grandeza 𝜔/𝑘 representa:

Um oscilador harmônio simples, consiste em uma mola atuante sobre um corpo que desliza sobre uma superfície horizontal lisa. Se a massa do corpo é dobrada, então:

Uma onda eletromagnética plana no vácuo tem um campo elétrico máximo de 3,6 x 10^-4 V/m. Logo, a amplitude máxima do campo magnético será de (considere a velocidade da luz no vácuo igual 3 x 10⁸ m/s):

Uma sirene de ambulância emite uma onda senoidal com frequência de 360 Hz. Um motorista persegue a ambulância com uma velocidade de 20 m/s em relação ao ar. Se a ambulância se afasta do motorista com uma velocidade de 60 m/s em relação ao ar, com que frequência o motorista escuta a sirene? (Considere o motorista e a ambulância em movimento na mesma linha, e a velocidade do som de 340 m/s)

Uma das extremidades de um fio passa por uma polia e suporta um objeto de 10,0 kg de massa. A outra extremidade é presa a um aparelho que imprime uma frequência de 100 Hz. A densidade linear do fio é igual a 0,0064 kg/m. Suponha que a onda transversal no fio tenha a mesma frequência imposta pelo aparelho e que a massa do fio é muito menor que a massa do objeto suportado. Considerando estas condições iniciais, é correto afirmar que: