Questões de Vestibular Sobre oscilação e ondas em física

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108375 Física
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica. 


Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.


A corrente gerada no circuito é alternada, em 60 Hz.

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108366 Física
Encontrar um momento de silêncio no dia pode ser desafiador para quem mora na capital federal. O barulho excessivo causado pelo trânsito urbano, construções, ambientes escolares e uma infinidade de outros ruídos faz parte da trilha sonora da rotina de muitas pessoas e preocupa especialistas. Do total de queixas que chegaram à ouvidoria do Instituto Brasília Ambiental (IBRAM), em 2021, 83% são por barulho excessivo, ou seja, poluição sonora. Apesar de provocarem uma série de doenças, os impactos do problema ainda passam despercebidos pelos moradores do Distrito Federal e acendem o alerta, não só pelos riscos a humanos, mas também porque afeta o desenvolvimento de plantas e a saúde dos animais. A poluição sonora é a segunda maior causa de problemas ambientais, perdendo apenas para a poluição do ar.

Internet:<correiobraziliense.com.br (com adaptações).


Uma forma de se avaliar o nível da poluição sonora é por meio do nível sonoro β , medido em decibéis (dB). Esta medida adimensional é dada pela função β (I) = 10 log10 ( I / I0 ) ,  em que I é a intensidade sonora, medida em watts por metro quadrado (W/m2 ), e I0 = 10-12  W/m2 é a intensidade sonora de referência. Observa-se que a intensidade sonora é inversamente proporcional ao quadrado da distância da fonte da onda sonora.

A partir das informações apresentadas nos textos precedentes, julgue o item a seguir. 


Se o nível sonoro a 5 m de distância de uma fonte for igual a 50 dB, ele será de 25 dB a 10 m de distância dessa fonte.

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108364 Física
Encontrar um momento de silêncio no dia pode ser desafiador para quem mora na capital federal. O barulho excessivo causado pelo trânsito urbano, construções, ambientes escolares e uma infinidade de outros ruídos faz parte da trilha sonora da rotina de muitas pessoas e preocupa especialistas. Do total de queixas que chegaram à ouvidoria do Instituto Brasília Ambiental (IBRAM), em 2021, 83% são por barulho excessivo, ou seja, poluição sonora. Apesar de provocarem uma série de doenças, os impactos do problema ainda passam despercebidos pelos moradores do Distrito Federal e acendem o alerta, não só pelos riscos a humanos, mas também porque afeta o desenvolvimento de plantas e a saúde dos animais. A poluição sonora é a segunda maior causa de problemas ambientais, perdendo apenas para a poluição do ar.

Internet:<correiobraziliense.com.br (com adaptações).


Uma forma de se avaliar o nível da poluição sonora é por meio do nível sonoro β , medido em decibéis (dB). Esta medida adimensional é dada pela função β (I) = 10 log10 ( I / I0 ) ,  em que I é a intensidade sonora, medida em watts por metro quadrado (W/m2 ), e I0 = 10-12  W/m2 é a intensidade sonora de referência. Observa-se que a intensidade sonora é inversamente proporcional ao quadrado da distância da fonte da onda sonora.

A partir das informações apresentadas nos textos precedentes, julgue o item a seguir. 


Se β1 e β2 são dois níveis sonoros associados às intensidades I1 e I2 , respectivamente, e se I2 é w vezes mais intenso que  I1, então β2 = β1 + 10 log10 ( w/I0 ) .


Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108363 Física
Encontrar um momento de silêncio no dia pode ser desafiador para quem mora na capital federal. O barulho excessivo causado pelo trânsito urbano, construções, ambientes escolares e uma infinidade de outros ruídos faz parte da trilha sonora da rotina de muitas pessoas e preocupa especialistas. Do total de queixas que chegaram à ouvidoria do Instituto Brasília Ambiental (IBRAM), em 2021, 83% são por barulho excessivo, ou seja, poluição sonora. Apesar de provocarem uma série de doenças, os impactos do problema ainda passam despercebidos pelos moradores do Distrito Federal e acendem o alerta, não só pelos riscos a humanos, mas também porque afeta o desenvolvimento de plantas e a saúde dos animais. A poluição sonora é a segunda maior causa de problemas ambientais, perdendo apenas para a poluição do ar.

Internet:<correiobraziliense.com.br (com adaptações).


Uma forma de se avaliar o nível da poluição sonora é por meio do nível sonoro β , medido em decibéis (dB). Esta medida adimensional é dada pela função β (I) = 10 log10 ( I / I0 ) ,  em que I é a intensidade sonora, medida em watts por metro quadrado (W/m2 ), e I0 = 10-12  W/m2 é a intensidade sonora de referência. Observa-se que a intensidade sonora é inversamente proporcional ao quadrado da distância da fonte da onda sonora.

A partir das informações apresentadas nos textos precedentes, julgue o item a seguir. 


Se níveis sonoros iguais ou maiores a 90 dB são capazes de produzir danos aos ouvidos quando a exposição a esses níveis sonoros é prolongada, então, para produzir danos, é necessário que a intensidade sonora I seja igual ou superior a 10-3 W/m2 .

Alternativas
Ano: 2024 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2024 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3107588 Física
     Um sistema de IA permite que veículos autônomos se comuniquem, compartilhando informações acerca do trânsito, obstáculos e condições da estrada, o que melhora a eficiência do tráfego e reduz congestionamentos e acidentes. A seguir, são descritas duas situações que exemplificam aplicações de IA em veículos autônomos.


I Um sistema de IA utiliza o efeito Doppler para calcular a aproximação entre dois carros autônomos, A e B, que viajam no mesmo sentido em uma estrada reta. O carro A, que está à frente, move-se com velocidade constante vA, enquanto o carro B, que está atrás, move-se a 100 km/h. Ambos têm potência útil de 100 kW e emitem ondas sonoras de 500 Hz para detectar obstáculos. Em determinado instante, a distância entre eles é de 200 m.


II Um sistema de IA determina rotas mais eficientes para um veículo autônomo, usando o princípio de mínima ação S, dado por S = ∑ii ⋅ Δti  , em que Δt é a variação no tempo e ℒ = T − V  é definido como a lagrangiana, sendo a energia cinética e V a energia potencial. Em um caso específico de um veículo que percorra uma rota composta por três segmentos discretos, considerado um intervalo de tempo Δ = 2 s para todos os segmentos, os valores da lagrangiana em cada segmento são iguais a ℒ1 = 5 kJ, ℒ2 = 3 kJ e ℒ3 = 7 kJ. 
Com base nas situações anteriormente descritas, julgue o item subsequente. 

Na situação I, se o carro A tiver uma velocidade de 50 km/h, então o sistema de IA do carro B tem 20 s para acionar os freios do carro a fim de evitar um acidente com o carro A. 
Alternativas
Ano: 2024 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2024 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3107586 Física
     Um sistema de IA permite que veículos autônomos se comuniquem, compartilhando informações acerca do trânsito, obstáculos e condições da estrada, o que melhora a eficiência do tráfego e reduz congestionamentos e acidentes. A seguir, são descritas duas situações que exemplificam aplicações de IA em veículos autônomos.


I Um sistema de IA utiliza o efeito Doppler para calcular a aproximação entre dois carros autônomos, A e B, que viajam no mesmo sentido em uma estrada reta. O carro A, que está à frente, move-se com velocidade constante vA, enquanto o carro B, que está atrás, move-se a 100 km/h. Ambos têm potência útil de 100 kW e emitem ondas sonoras de 500 Hz para detectar obstáculos. Em determinado instante, a distância entre eles é de 200 m.


II Um sistema de IA determina rotas mais eficientes para um veículo autônomo, usando o princípio de mínima ação S, dado por S = ∑ii ⋅ Δti  , em que Δt é a variação no tempo e ℒ = T − V  é definido como a lagrangiana, sendo a energia cinética e V a energia potencial. Em um caso específico de um veículo que percorra uma rota composta por três segmentos discretos, considerado um intervalo de tempo Δ = 2 s para todos os segmentos, os valores da lagrangiana em cada segmento são iguais a ℒ1 = 5 kJ, ℒ2 = 3 kJ e ℒ3 = 7 kJ. 
Com base nas situações anteriormente descritas, julgue o item subsequente. 

Na situação I, se o sistema de IA no carro B detectar uma onda refletida pelo carro A com 519,62 Hz, então VA = 50 km/h.
Alternativas
Ano: 2023 Banca: COMVEST - UNICAMP Órgão: UNICAMP Prova: COMVEST - UNICAMP - 2023 - UNICAMP - Vestibular - Conhecimentos Gerais - 1ª Fase |
Q2327101 Física

Use os valores aproximados: g = 10 m/s2 e π = 3.




Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço.

A temperatura extremamente elevada no exterior da cápsula ioniza o ar atmosférico à sua volta. Esses íons blindam a cápsula como uma gaiola de Faraday, impedindo, por alguns minutos, a comunicação por ondas eletromagnéticas de rádio (conversas entre a tripulação e a base na Terra, comandos à distância para ajustes de navegação, etc.). O gráfico da figura a seguir mostra que, quanto maior a temperatura do ar externo, Tar , maior é a frequência limite da onda eletromagnética, f0 , abaixo da qual não se pode estabelecer comunicação com a cápsula. Se a temperatura do ar for Tar = 4800 K, qual é o comprimento de onda λ0 correspondente à frequência limite f0 ?

Dado: Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ×108 m/s.


Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Q2182166 Física



SARAH AZOUBEL e BIA GUIMARÃES

 Adaptado de cienciafundamental.blogfolha.uol.com.br, 05/12/2020.

O menor tempo medido em laboratório ocorreu na escala de zeptossegundos e corresponde ao intervalo ∆t em que uma partícula de luz percorre a distância que separa os centros atômicos de uma única molécula de hidrogênio. Uma unidade de zeptossegundo equivale a 10–21 segundo. Admita que a velocidade da luz seja de 3 × 108 m/s e que a distância entre os centros atômicos de uma molécula de hidrogênio seja de 7,2 × 10–11 metro.
Nessas condições, no referencial da partícula de luz, o valor de ∆t, em zeptossegundos, é igual a:
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Ano: 2022 Banca: CEV-URCA Órgão: URCA Prova: CEV-URCA - 2022 - URCA - PROVA I: Física, Matemática, Química e Biologia |
Q2092908 Física
(URCA/2022.2) Uma mola de constante elástica k, presa a uma parede numa das extremidades, está comprimida de x na outra extremidade por um bloco de massa m com a ajuda de uma trava. Destravando-se a mola, o bloco é impulsionado para subir sobre uma superfície de inclinação variável. Supondo atrito desprezivel, marque a opção que melhor representa o valor da velocidade do bloco ao passar por um ponto, sobre a ladeira, a uma altura h em relação ao solo. 
Alternativas
Q2092737 Física
O gráfico a seguir representa a forma de uma onda com frequência constante. 
35.png (370×288)

Sendo o comprimento de onda igual a 20 m, o período e a velocidade de propagação da onda valem, respectivamente, _______ e _______.
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Ano: 2022 Banca: UEMA Órgão: UEMA Prova: UEMA - 2022 - UEMA - Vestibular 2023 |
Q2076582 Física
São Luís, a capital do Estado do Maranhão, é conhecida nacional e até internacionalmente como “a ilha do reggae”, a “Jamaica brasileira”. Quando se trata de radiolas de reggae é muito comum a presença de paredões de som, que medem, aproximadamente, 3 m de altura por 7 m de comprimento, tendo cada caixa em média 1,0 m2 de área. As radiolas em questão são aparelhagens com amplificadores de potência, caixas de som grave e alto-falantes. Cada alto-falante é uma fonte sonora que emite ondas tridimensionais esféricas.
Suponha que, a uma distância d de um dos alto-falantes, uma pessoa ouve um som com intensidade I e o nível sonoro N = 90 dB. Caso uma pessoa fique a uma distância d/3, ou seja, a um terço da distância de um alto-falante, a nova intensidade sonora I´ é igual a
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Ano: 2022 Banca: UECE-CEV Órgão: UECE Prova: UECE-CEV - 2022 - UECE - Prova de Conhecimentos Gerais - 1ª Fase |
Q2070911 Física
Uma maneira de medir a massa em ambientes de microgravidade, isto é, na ausência de efeitos gravitacionais, é fazer uso de uma balança inercial. Uma balança inercial é constituída de uma suspensão elástica e um assento sobre o qual repousa o objeto cuja massa se deseja determinar. O dispositivo assim descrito funcionará como um sistema massa-mola usual e terá sua frequência natural de oscilação modificada pela presença do objeto colocado sobre o assento. Em estações espaciais, esse equipamento é utilizado para medir a massa da tripulação. Na ausência do tripulante, a balança oscila com uma frequência natural de 2Hz. Sabendo que o assento do dispositivo tem massa de 25kg e que, na presença do tripulante, este passa a oscilar com uma frequência de 1Hz, a massa em kg do tripulante é  
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Q2065076 Física
Uma fonte sonora está presa a um carrinho montadosobre trilhos. A trajetória do carrinho é circular de raio 5m, eeste completa uma volta a cada 1s. Um observador que seencontra em uma posição O, distante 10 m do centro datrajetória do carrinho, percebe uma nítida mudança nafrequência do sinal emitido pela fonte. De fato, o maiorvalor de frequência percebido pelo observador é F, ao passoque o menor valor de frequência percebido por este é f.Sabe-se que a fonte emite um sinal de 600Hz e que avelocidade de propagação do som no ar é de 330 m/s. Parao cálculo de F e f, considere os pontos de interseção dasretas tangentes à trajetória circular do carrinho e quepassam por O. Supondo, para efeito de cálculo, que π = 3, adiferença entre o maior e o menor valor da frequência emHz percebido pelo observador é de
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Q2065072 Física
Uma partícula de massa M, presa à extremidade deuma mola ideal, executa um movimento harmônico simplesde amplitude A, ao longo do eixo das abscissas Ox, comcentro das oscilações em O, origem de Ox. Sabe-se que, apartir da equação de movimento, é possível obter umarelação funcional entre a posição X da partícula, medida apartir de O, e o tempo t. De modo alternativo e porconsiderações de energia, é possível obter uma relaçãofuncional entre a velocidade V da partícula e sua posição X,medida a partir de O. Para uma amplitude A de 1m e umafrequência de oscilação de 0,5Hz, a relação procurada paraV², em termos de X, é dada por
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Ano: 2022 Banca: UEMG Órgão: UEMG Prova: UEMG - 2022 - UEMG - Vestibular |
Q2054672 Física
Qual nome se dá ao efeito físico que é decorrente da alteração da frequência ondulatória provocada pelo movimento relativo de aproximação ou afastamento entre a fonte de onda e o observador?
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Q2030457 Física
Ondas eletromagnéticas diferem de ondas sonoras por diversos aspectos, dentre os quais encontra-se o fato de que
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Ano: 2022 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2022 - UNB - Vestibular - 2º Dia |
Q2020293 Física
       Por meio de duas ondas eletromagnéticas, uma transmitida por um emissor e outra refletida por um obstáculo, pode-se estimar a distância entre o emissor e o objeto refletor, pela análise da defasagem entre essas ondas. Isso permite mapear um território, mesmo encoberto por árvores, como a Amazônia, por exemplo. A figura a seguir representa uma onda senoidal transmitida a partir de um avião (original) e a sua reflexão por um obstáculo, recebida de volta no avião. No eixo vertical, a intensidade do sinal está em valor normalizado e, no eixo horizontal, o tempo está em microssegundos (μs). 


Considerando as informações e a figura precedentes bem como a velocidade da luz 3 × 108 m/s, julgue o item.


Calcule, em metros, a distância entre o avião e o obstáculo. Após efetuar todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista.

Alternativas
Ano: 2022 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2022 - UNB - Vestibular - 2º Dia |
Q2020292 Física
       Por meio de duas ondas eletromagnéticas, uma transmitida por um emissor e outra refletida por um obstáculo, pode-se estimar a distância entre o emissor e o objeto refletor, pela análise da defasagem entre essas ondas. Isso permite mapear um território, mesmo encoberto por árvores, como a Amazônia, por exemplo. A figura a seguir representa uma onda senoidal transmitida a partir de um avião (original) e a sua reflexão por um obstáculo, recebida de volta no avião. No eixo vertical, a intensidade do sinal está em valor normalizado e, no eixo horizontal, o tempo está em microssegundos (μs). 


Considerando as informações e a figura precedentes bem como a velocidade da luz 3 × 108 m/s, julgue o item.


A equação 2-sen [2 (t-7,5)/5] descreve corretamente a onda refletida.  

Alternativas
Ano: 2022 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2022 - UNB - Vestibular - 2º Dia |
Q2020291 Física
       Por meio de duas ondas eletromagnéticas, uma transmitida por um emissor e outra refletida por um obstáculo, pode-se estimar a distância entre o emissor e o objeto refletor, pela análise da defasagem entre essas ondas. Isso permite mapear um território, mesmo encoberto por árvores, como a Amazônia, por exemplo. A figura a seguir representa uma onda senoidal transmitida a partir de um avião (original) e a sua reflexão por um obstáculo, recebida de volta no avião. No eixo vertical, a intensidade do sinal está em valor normalizado e, no eixo horizontal, o tempo está em microssegundos (μs). 


Considerando as informações e a figura precedentes bem como a velocidade da luz 3 × 108 m/s, julgue o item.


A diferença de fase entre as ondas transmitidas e refletidas é de 4 μs.  

Alternativas
Ano: 2022 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2022 - UNB - Vestibular - 2º Dia |
Q2020289 Física
       Por meio de duas ondas eletromagnéticas, uma transmitida por um emissor e outra refletida por um obstáculo, pode-se estimar a distância entre o emissor e o objeto refletor, pela análise da defasagem entre essas ondas. Isso permite mapear um território, mesmo encoberto por árvores, como a Amazônia, por exemplo. A figura a seguir representa uma onda senoidal transmitida a partir de um avião (original) e a sua reflexão por um obstáculo, recebida de volta no avião. No eixo vertical, a intensidade do sinal está em valor normalizado e, no eixo horizontal, o tempo está em microssegundos (μs). 


Considerando as informações e a figura precedentes bem como a velocidade da luz 3 × 108 m/s, julgue o item.


O período da onda transmitida é de 10 μs. 

Alternativas
Respostas
1: C
2: E
3: E
4: C
5: E
6: C
7: A
8: C
9: A
10: B
11: A
12: B
13: B
14: A
15: D
16: B
17: C
18: E
19: E
20: C