Questões de Vestibular Sobre ondas e propriedades ondulatórias em física

A estação de rádio da Universidade Federal do Tocantins (UFT FM) situada em Palmas, opera na frequência de 96,9 MHz, com intensidade das ondas eletromagnéticas da ordem de 3 x 10^–8 W / m² e potência de 10 kW. A seguir estão listadas as distâncias, em linha reta, de algumas cidades do estado do Tocantins com relação a Palmas:

I. Miracema – 75 km. II. Cristalândia – 105 km. III. Lagoa da Confusão – 155 km. IV. Figueirópolis – 220 km. V. Araguaína – 340 km.
Dado: π = 3
Suponha o ar homogêneo e as frentes das ondas eletromagnéticas esféricas com centro na origem da transmissão.
A afirmativa CORRETA que traz as cidades que, teoricamente, serão alcançadas pelas ondas de rádio da UFT FM é:

O desenvolvimento de uma teoria física que explicasse satisfatoriamente o efeito fotoelétrico resultou do trabalho de muitos pesquisadores na transição entre os séculos XIX e XX. Alguns desses cientistas, tais como Hertz, Hallwachs, Thomson, Lenard e Schweidler, ainda hoje são apresentados nos currículos de Física. No entanto, é a partir da publicação do artigo de Einstein intitulado “Sobre um ponto de vista heurístico concernente à geração e transformação da luz”, em 1905, que o efeito fotoelétrico recebe uma explicação satisfatória, rendendo ao cientista o prêmio Nobel de Física em 1921.

Sobre o efeito fotoelétrico, resultado da exposição de um alvo metálico à radiação de determinada frequência, NÃO é correto afirmar que

A força tensora sobre uma corda e a sua densidade linear são aspectos relevantes para que se possa determinar o valor da velocidade de propagação de um pulso mecânico nesse meio. Na expressão abaixo, FT representa a força tensora na corda, µ a densidade linear do meio e v a velocidade de propagação do pulso na corda.

Para a situação de uma corda instalada, como mostra a figura abaixo, assuma que o comprimento de onda seja muito maior do que o deslocamento transversal máximo.


Considere que inicialmente uma força tensora de intensidade F esteja aplicada ao cabo, produzindo uma onda estacionária de frequência ƒ e comprimento de onda λ. Para se obter uma frequência três vezes maior para a onda na mesma corda, mantendo-se constante o seu comprimento de onda, seria necessário aumentar a massa do bloco _________, e o som produzido seria mais _________.

No espectro de luz visível, a luz laranja no vácuo tem um comprimento de onda típico de 600 nm (1 nm = 10^-9 m). Qual é a frequência da luz laranja, em Hz?

O laser se caracteriza pela emissão de luz em um comprimento de onda bem definido. Ele possui diversas aplicações na telecomunicação, na indústria e na área da saúde.
A característica ondulatória mencionada se deve ao fato de essa onda

Na leitura do manual de funcionamento de um forno de micro-ondas, deve-se ter atenção às informações referentes à sua utilização, pois podem ocorrer problemas de má vedação ou de funcionamento, caso o forno esteja com a porta aberta. Disponível em: www.inmetro.gov.br. Acesso em: 12 abr. 2011 (adaptado).
Caso ocorra o problema de má vedação, mesmo com o forno vazio, ocorrerá o vazamento de

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no contexto a seguir.

Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama.

Em relação às radiações alfa, beta e gama, afirma-se:

I. Todas possuem massa de repouso.

II. Apenas duas possuem carga elétrica.

III. Em geral, a radiação gama é a que possui maior poder de penetração no corpo humano.

Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A transmissão de dados de telefonia celular por meio de ondas eletromagnéticas está sujeita a perdas que aumentam com a distância d entre a antena transmissora e a antena receptora. Uma aproximação frequentemente usada para expressar a perda L , em decibéis (dB), do sinal em função de ݀d, no espaço livre de obstáculos, é dada pela expressão

em que λ é o comprimento de onda do sinal. O gráfico a seguir mostra L (em dB) versus ݀ (em metros) para um determinado comprimento de onda λ.

Com base no gráfico, a frequência do sinal é aproximadamente

Note e adote:

Velocidade da luz no vácuo: c = 3×10⁸ m/s;

π = 3;

1 GHz = 10⁹ Hz.

A figura representa uma onda harmônica transversal, que se propaga no sentido positivo do eixo x, em dois instantes de tempo: t = 3 s (linha cheia) e t = 7 s (linha tracejada)

Dentre as alternativas, a que pode corresponder à velocidade de propagação dessa onda

Considere o caso abaixo e marque com V as proposições verdadeiras e com F as falsas.

Ao final do século 19, o Professor físico alemão, Wilhelm Conrad Röntgen, quando trabalhava em seu laboratório na Baviera, sul da Alemanha, estudando o tubo de raios catódicos, descobriu acidentalmente os raios X. Ciente da importância de sua descoberta, que ele chamou de raios X por não saber realmente do que se tratava, sendo X a incógnita da matemá-tica, Em dezembro de 1895 publicou o artigo o "EINE NEURE ART VON STRAHLEN" (sobre uma nova espécie de raios), onde descreve suas experiências e observações e relata várias proposições.

( ) Os raios X atravessam corpos opacos à luz.

( ) Provocam fluorescência em certos materiais.

( ) Não são defletidos por campos magnéticos.

( ) Os raios X propagam-se em linha reta.

( ) Os raios X propagam-se em uma única direção.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Sejam as seguintes afirmações:

I. Quanto maior a frequência de uma onda de luz no vácuo, maior a velocidade de propagação dessa onda.

II. Em uma corda com seus dois extremos fixos, ondas estacionárias somente poderão ser produzidas se o comprimento da corda for um múltiplo do comprimento de onda.

III. Ondas sonoras precisam de um meio material para se propagarem e são longitudinais no ar.

Marque a opção correta:

• Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB em inglês), predição da teoria do Big Bang, é uma forma de radiação eletromagnética que preenche todo o universo, cuja descoberta experimental se deve a Arno Penzias e Robert Wilson. Em qualquer posição do céu, o espectro da radiação de fundo é muito próximo ao de um corpo negro ideal, cujo espectro tem uma frequência de pico de 160 GHz. Considerando a CMB distribuída isotropicamente pelo Universo, com velocidade de propagação de 3x10⁵ km.s^-1, determine o número inteiro aproximado de ondas dessa radiação por centímetro linear do Universo.

A 6ª corda de um violão (figura 2) tem comprimento de 60cm, densidade linear de 5,5x10^-3 kg/m e está fixa em suas extremidades tracionada por uma força de 55N.
Figura 2- Identificação das cordas do violão. Disponível em: http://www.violaopopular.com.br/cordas_e_maos.htm>. Acesso em: 08 set. 2017.

Analise as afirmativas a seguir:
I. Quando a 6ª corda é tocada presa, apenas por suas extremidades, o comprimento de onda é de 1,2m. II. Quando a corda tocada presa apenas por suas extremidades, o som produzido tem frequência aproximada de 83Hz. III. A frequência da onda sonora emitida é diferente da frequência de vibração da corda. IV. A intensidade do som emitido depende da força de tração aplicada nas extremidades da corda.

Com base nas afirmativas anteriores, marque a opção CORRETA.

Um estudante viaja com sua família para uma praia pouco povoada. Numa das tardes ensolaradas, ele ficou conversando com um pescador da comunidade e depois de muito ouvir sobre pescaria, funcionamento do barco e localização de cardumes, o pescador faz uma pergunta que há algumas semanas o intrigava. Qual seria a altura da torre de telefonia que haviam instalado recentemente na comunidade? O estudante respondeu que era fácil calcular o valor da altura se ele o ajudasse a fazer algumas medidas. Para isso, pegou uma vara, com um comprimento(L) de 2m, que estava encostada no barco. Usando este instrumento o estudante mediu a sombra da torre contando 22L, em seguida mediu a altura e a sombra do pescador, obtendo 3L/4 e 0,55L, respectivamente. Com esses dados, o estudante mostrou ao pescador a altura da torre. Em qual princípio físico o estudante se apoia para realizar tal procedimento?

Uma onda luminosa plana tem comprimento de onda igual a 6,0×10^-7 m no vácuo. Considere as seguintes afirmações:

I - A frequência dessa onda luminosa é 5,0×10¹⁴ Hz.

II - A velocidade dessa onda é 1,8×10⁸ m/s em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

III - O comprimento dessa onda é 1,0×10^-6 m em um meio cujo índice de refração é igual a 5/3.

Dado

Velocidade da luz no vácuo = 3,0×10⁸ m/s

Marque a única opção CORRETA:

O violão, instrumento musical bastante popular, possui seis cordas com espessuras e massas diferentes, resultando em diferentes densidades lineares. As extremidades de cada corda são fixadas como mostra a figura abaixo. Para produzir sons mais agudos ou mais graves, o violonista dispõe de duas alternativas: aumentar ou diminuir a tensão sobre a corda; e reduzir ou aumentar seu comprimento efetivo ao pressioná-la em determinados pontos ao longo do braço do instrumento.

Para uma dada tensão , F, e um dado comprimento, L, a frequência de vibração, ʄ, de uma corda de densidade linear µ é determinada pela expressão
Levando em consideração as características descritas acima, para tocar uma determinada corda de violão visando produzir um som mais agudo, o violonista deverá

Em um dia de ventania, um galho de uma árvore bate periodicamente em um ponto da superfície de um líquido. Uma onda passa a se propagar nessa superfície. Analise as afirmativas.
I. Em diferentes líquidos (água, óleo etc.), teremos velocidades de propagação diferentes, dado que a velocidade de propagação (v) da onda na superfície de um líquido depende do meio. II. O comprimento de onda (λ) independe do meio. III. A frequência (f) e o período (T) da onda são iguais à frequência e ao período da fonte que deu origem à onda. IV. As grandezas v, f e λ estão relacionadas pela equação λ = v/f e, portanto, como v, é constante para um dado meio, quanto maior for f, menor será o valor de λ nesse meio.

Está correto o que se afirma em

Em 1905, Albert Einstein deu continuidade aos trabalhos de Hertz no estudo do efeito fotoelétrico. Com seus estudos, pode-se entender porque uma onda ultravioleta produzia mais faíscas no metal que uma onda de luz visível. Foi então que Einstein mostrou a dependência da energia envolvida com a frequência aplicada. Seguindo essa descoberta, marque a alternativa que apresenta o ordenamento correto das radiações, da menos energética para a mais energética.

A função do ouvido humano é converter uma fraca onda mecânica, que se propaga no ar em estímulos nervosos, distinguindo ondas cujas frequências vão do som mais grave detectável 20 Hz até o mais agudo 20000 Hz. A relação entre a frequência de onda do som mais grave e a frequência de onda do som mais agudo, detectáveis pelo ouvido humano, no ar, é de:

As ondas ultrassônicas têm muitas aplicações tecnológicas e médicas. O efeito Doppler é usado largamente para examinar e detectar anomalias no corpo humano. Desse modo, a frequência de um som aumenta pelo efeito Doppler quando: