Questões de Concurso Sobre oscilação e ondas em física

Uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda é 400 nm, incide em um anteparo contendo duas fendas pequenas que distam 0,2 mm entre si. Um padrão de interferência é, então, observado em um anteparo, e a distância entre o máximo central de interferência e seu primeiro vizinho é 2,0 mm.

A distância, em metros, entre o anteparo e as fendas é

Qual é a velocidade estimada de uma onda compressiva, em m/s, passando por um meio de densidade ρ = 1,0 × 10³ kg/m³ e módulo de Young Y = 1,0 GPa?

Dado

1 Pa = 1 N/m² = 1 kg /(ms² )

Seja a forma para a onda transversal 1D dada por y(x,t) = A cos(0,5 πx – 60 πt), no sistema SI.

O comprimento de onda λ, em metros, o período T, em segundos, e a velocidade da onda v, em m/s, são dados, respectivamente, por:

Sobre uma corda de densidade linear de massa μ = 20,0 g/m passa a onda descrita por y(x,t) = (0,0050) cos(πx – 10 πt) (unidades SI).

A energia cinética máxima que um elemento de comprimento l = 0,50 cm dessa corda vai ter durante a passagem da onda é dada, em micro-joule = 1,0 ×10^-6 J, por

Uma onda eletromagnética plana, cuja amplitude do campo magnético é 5,0×10^-7 T, propaga-se em um meio não condutor onde sua velocidade é 0,6 c.

Qual é a amplitude do campo elétrico, em N/C, dessa onda?

Dado

c = 3,0×10⁸ m/s

Sendo para um sistema dinâmico linear oscilatório ω_n sua frequência natural e o fator de amortecimento, com 0 ≤ < 1, a frequência natural amortecida desse sistema é dada por

No contexto da teoria da relatividade, o efeito Doppler da luz, isto é, a variação da frequência da luz produzida pelo movimento relativo entre a fonte e o detector, leva à conclusão de que as cores dos objetos dependem do referencial mediante o qual são observadas. Por exemplo, um objeto de cor vermelha que se aproximasse com um certa velocidade de um observador pareceria de cor verde. Considerando que os comprimentos de onda da luz vermelha e da verde são, respectivamente, 700 nm e 500 nm, a velocidade necessária para que isso ocorra, em termos da velocidade da luz c, é aproximadamente, de

O movimento harmônico simples é um tipo de movimento periódico que tem como característica a existência de uma relação diretamente proporcional entre

O ouvido humano detecta variações de pressão do ar, que fazem o tímpano movimentar-se. Esses movimentos geram sinais elétricos que quando chegam ao cérebro são interpretados como “ouvindo um som”. Considerando a velocidade do som no ar igual a 344 m/s, se um alto-falante direcional produzindo uma onda sonora de frequência de 100 Hz for dirigido contra uma parede, então a menor distância da parede, em metros, para que uma pessoa não escute o som é

Uma onda eletromagnética linearmente polarizada tem comprimento de onda λ = 600nm e propaga-se no vácuo com a velocidade da luz c = 3 · 10⁸ m/s no sentido positivo do eixo-x horizontal, conforme indica a figura abaixo. O campo elétrico da onda eletromagnética tem módulo E₀ = 2 N/C e oscila ao longo do eixo-y vertical. Os vetores unitários dos três eixos cartesianos x, y, z säo, respectivamente: A equação que melhor descreve no sistema SI o campo elétrico desta onda é dada por:

Um bloco de massa 4,00kg, ao ser suspenso na extremidade livre de uma mola, estende-a na vertical y = 10cm em relação à sua posição não esticada. O bloco é removido e um corpo com massa 1,00kg é pendurado na mola. Se a mola for esticada e depois liberada, sua frequência angular de oscilação será aproximadamente:

Um experimento para medir frequências consiste em um sensor preso a uma bancada e um carro, com fonte sonora, que se desloca em um trilho, à velocidade constante e igual a 25% da velocidade do som, como mostra a Figura abaixo.

Qual é a razão entre a frequência da onda percebida pelo sensor e a frequência da onda emitida pela fonte?

O laser difere de uma fonte de luz (uma lâmpada, por exemplo) porque suas ondas eletromagnéticas, além de serem monocromáticas (todas possuem o mesmo comprimento de onda) estão colimadas e em fase. Assinale a alternativa correta em relação ao laser.

Quando uma onda sonora atinge um objeto sólido, pode ocorrer da frequência da onda ser a mesma da frequência natural de vibração do objeto. Neste caso, o objeto passa a vibrar, algumas vezes até de forma a surgir danos estruturais no mesmo. Assinale a alternativa que corresponde ao nome deste fenômeno.

O fenômeno da interferência ocorre sempre que duas ondas da mesma natureza se encontram (sonoras, eletromagnéticas, etc.). Assinale a alternativa que corresponde ao encontro de duas ondas esféricas.

Um submarino possui dois sistemas de sonares: o sonar ativo, que emite ondas sonoras e as capta após estas refletirem em algum objeto; e sonar passivo, que consiste basicamente em um microfone que capta ondas sonoras, incluindo ondas de sonar emitidas por outro submarino. Assinale a alternativa incorreta:

Considere que uma sonda espacial hipotética se afastando da terra a uma velocidade um décimo da velocidade da luz (suponha que a velocidade de movimentação da Terra é desprezível quando comparada à velocidade da sonda). Esta sonda emite um sinal de rádio de frequência de 99 mega-hertz em direção à Terra. Calcular o comprimento de onda do sinal de rádio ao chegar à Terra (considerar c =.3 ∙10⁸ m/s e desprezar efeitos relativísticos).

Considere dois feixes monocromáticos da região espectral do visível, sendo o primeiro com comprimento de onda (λ₁) de 638 nm, e o segundo (λ₂) de 510 nm.

Quando são comparados, conclui-se que a radiação do primeiro, em relação à do segundo, tem maior

Dados

Constante de Planck

h = 6,6 x 10^-34 J s

Velocidade da luz no vácuo

v = 3 x 10⁸ m s^-1

Uma estufa foi projetada de forma que a instalação de uma abertura no telhado, contando com um conjunto de 2 filtros polarizadores, possa reduzir a transmissão da radiação solar para o ambiente interno. Sendo I₀ a intensidade máxima da radiação solar nesse local, a intensidade no interior da estufa deve ser no máximo I₀/4. A partir dessas informações, para o efeito desejado, as direções de polarização desses dois filtros devem ser dispostas formando um ângulo θ, com 0°< θ < 90°, tal que

Um violão é afinado de forma que cada corda solta, quando tocada, emite uma nota musical diferente. Para essa situação, a grandeza que é igual para todas as cordas é: