Questões de Vestibular de Física - Oscilação e Ondas

Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s².

Considere uma lâmpada UV de potência P = 100 W que funcione por ∆t = 15 minutos durante o processo de esterilização de um objeto. A energia elétrica consumida pela lâmpada nesse processo é igual a

Um adestrador canino está em uma região montanhosa junto a seu cachorro. Eles se encontram a uma distância x de uma cadeia de montanhas. O profissional testa um dispositivo sonoro que, quando acionado, provoca uma reação imediata no animal, que parte do repouso com aceleração de 2 m/s², afastando-se das montanhas. A onda sonora emitida pelo dispositivo que se dirige à cadeia montanhosa reflete-se nesta, provocando um eco que alcança o animal em fuga. Sabendo que o cachorro correu durante 4 segundos desde o momento de sua partida até ser atingido pelo eco, e considerando a velocidade do som de 340 m/s, a distância inicial x entre o adestrador e a cadeia de montanhas é igual a:

Os smartphones modernos vêm equipados com um acelerômetro, dispositivo que mede acelerações a que o aparelho está submetido,

O gráfico foi gerado a partir de dados extraídos por um aplicativo do acelerômetro de um smartphone pendurado por um fio e colocado para oscilar sob a ação da gravidade, O gráfico mostra os dados de uma das componentes da aceleração (corrigidos por um valor de referência constante) em função do tempo.

Com base nos dados do gráfico e considerando que o movimento do smartphone seja o de um pêndulo simples a ângulos pequenos, 0 comprimento do fio é de aproximadamente: 

Note e adote:

Use π = 3.

Aceleração da gravidade: g = 10 m/s².

A figura ao lado ilustra um experimento em que um pequeno objeto em repouso é suspenso por um cabo ideal. Em t = 0, o objeto explode em duas partes iguais, e uma delas se move com uma velocidade horizontal de módulo 4,8 m/s. Calcule o tempo necessário, em segundos, para que os objetos estejam separados por uma distância de 24 m.

Duas fontes de luz F1 e F2 que emitem ondas de luz coerentes e em fase, de comprimento de onda λ, estão dispostas conforme ilustra a figura a seguir. Se para uma distância D específica, verificase que não há um ponto iluminado no centro do anteparo, então a distância d entre as fontes deve ser

A figura a seguir mostra a estrutura de um Relógio de Pêndulo exposto no Museu de Ciências britânico. Planejado por Galileo Galilei, seu princípio de funcionamento é baseado na regularidade da oscilação (isocronismo) de um pêndulo.


Supondo que um “relógio” semelhante ao da figura foi construído e calibrado para funcionar em uma temperatura padrão de 18 °C, mas que está exposto numa cidade cuja temperatura média no verão é de 32 °C e no inverno é de 14 °C, é correto afirmar que esse relógio

A figura representa uma onda sonora propagando-se em um tubo com ar. As densidades do ar nas regiões escuras são maiores que as densidades do ar nas regiões claras.

Considerando que a velocidade do som no ar é de 340m/s, a freqüência dessa onda é:

A figura mostra uma onda periódica propagando-se no meio 1, com velocidade de módulo igual a 270 cm/s; passa para o meio 2, e a distância entre duas frentes de onda sucessivas diminui de 45cm para 30cm.

Com relação a esse fenômeno, é correto afirmar

A figura representa uma onda luminosa que se propaga para a direita e encontra o obstáculo AB, após passar pelo obstáculo a onda apresenta uma modificação em sua forma. As retas paralelas e os arcos representam as cristas das ondas e as setas a direção de propagação da onda.

O fenômeno representado na figura é o da

Dois pulsos de mesmo comprimento de onda e de mesma amplitude se propagam na tela de um computador, em sentidos opostos. Eles se comportam como se propagassem em um fio homogêneo, como está representado na figura.

Quando tais pulsos se encontram e estão completamente superpostos, a figura de interferência formada têm a forma de:

O sistema auditivo humano consegue perceber sons com frequência entre 20Hz e 20kHz. No entanto, outros animais apresentam um sistema auditivo capaz de reconhecer outras frequências, como sons, como indica a figura. Desta forma, se forem produzidas ondas mecânicas no ar, de comprimento de onda igual a 4,25mm, as espécies citadas que poderiam ouvi-las, seriam

Uma onda se propaga ao longo de uma corda com frequência de 20,0Hz, conforme a figura.
Nessas condições, é correto afirmar que a velocidade da onda, em m/s, é igual a

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 _________.

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.

O gráfico representa o movimento harmônico amortecido realizado por um corpo de massa m, ligado a uma mola ideal:


De acordo com o gráfico, é correto afirmar que:

Nos equipamentos eletrônicos que emitem ondas sonoras, geralmente, há um dispositivo que permite controlar o volume do som.


Quando mudamos o volume do som, necessariamente, altera-se, na onda sonora emitida,

Em um laboratório didático há um gerador de ondas estacionárias em que uma corda tem suas extremidades fixas, cada uma, em um motor. Ao girar, os motores produzem oscilações na corda e, devido aos fenômenos da reflexão e da interferência, se estabelece o padrão estacionário de propagação representado na figura.

Considerando que a distância entre os pontos A e B, onde as extremidades da corda estão presas nos motores, seja L, que a frequência de propagação dessas ondas nessa corda seja f e que sua velocidade de propagação seja v, pode-se afirmar que

A luz branca do Sol é formada por uma mistura de várias cores, cada uma com um comprimento de onda diferente. Quando o Sol está próximo do horizonte, o caminho percorrido pela luz para chegar aos nosso olhos, depois de cruzar a atmosfera, é maior. Nesse percurso, as luzes de cores violeta, anil e azul são as que sofrem maior espalhamento e as que menos chegam aos nossos olhos. As luzes de cores vermelha e laranja são as que menos sofrem espalhamento e alcançam nossos olhos mais facilmente.

A figura a seguir representa o espectro eletromagnético da luz visível.

De acordo com as informações apresentadas, durante o nascer e o pôr do Sol, o céu apresenta uma coloração avermelhada porque

Na ala de exames por imagem de um hospital, uma criança observa que há duas salas, uma para exames de raios X e outra para exames de ultrassom. Curiosa e interessada em saber as diferenças entre esses equipamentos de geração de imagens, essa criança pede a um funcionário do hospital informações sobre as ondas de raios X e de ultrassom. O funcionário dará uma informação correta à criança se lhe disser que

Entre as diversas aplicações das ondas sonoras na medicina, destaca-se a medição da velocidade do fluxo sanguíneo pelas veias e artérias do organismo. O medidor Doppler de escoamento mede essa velocidade usando um elemento transmissor e um receptor colocados sobre a pele. O transmissor emite um ultrassom, que é refletido nos glóbulos vermelhos e captado pelo receptor. Como os glóbulos vermelhos estão se movendo, a frequência e o comprimento de onda aparentes do ultrassom refletido e captado pelo receptor não são iguais aos do emitido. Dessa forma, a velocidade do fluxo sanguíneo pode ser determinada.

Considerando que em determinado momento desse exame o glóbulo vermelho representado na figura esteja se afastando do receptor, a frequência e o comprimento de onda aparentes captados pelo receptor, em relação aos valores reais dessas grandezas, são, respectivamente,