Questões de Vestibular Sobre oscilação e ondas em física

As frequências fundamentais das notas musicais dó e lá, produzidas por um diapasão, são, respectivamente: f_d = 264 Hz e f_l = 440 Hz.

As relações entre as velocidades de propagação (v) dessas duas ondas sonoras no ar e entre os seus respectivos comprimentos de onda (λ) são dados por:

Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequências f₁ e f₂. Sabe-se que a frequência f₂ era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenômeno acústico denominado “batimento", cuja frequência era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequência f₂ era maior que o comprimento de onda para a frequência f₁. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a frequência f₁.

Uma corda elástica está inicialmente esticada e em repouso, com uma de suas extremidades fixa em uma parede e a outra presa a um oscilador capaz de gerar ondas transversais nessa corda. A figura representa o perfil de um trecho da corda em determinado instante posterior ao acionamento do oscilador e um ponto P que descreve um movimento harmônico vertical, indo desde um ponto mais baixo (vale da onda) até um mais alto (crista da onda).

Sabendo que as ondas se propagam nessa corda com velocidade constante de 10 m/s e que a frequência do oscilador também é constante, a velocidade escalar média do ponto P, em m/s, quando ele vai de um vale até uma crista da onda no menor intervalo de tempo possível é igual a

Um pêndulo simples, constituído por um fio de comprimento e uma pequena esfera, é colocado em oscilação. Uma haste horizontal rígida é inserida perpendicularmente ao plano de oscilação desse pêndulo, interceptando o movimento do fio na metade do seu comprimento, quando ele está na direção vertical. A partir desse momento, o período do movimento da esfera é dado por

Baseando-se nos dados fornecidos e sabendo que cos α ≅ 0,934, onde α é o ângulo Epicentro-Tóquio-Sendai, e que 2⁸ · 3² · 93,4 ≅ 215 100, a velocidade média, em km/h, com que a 1.ª onda do tsunami atingiu até a cidade de Sendai foi de:

As luzes verde, amarela e vermelha são consideradas ondas eletromagnéticas que, no vácuo, têm

Na geração da voz humana, a garganta e a cavidade oral agem como um tubo, com uma extremidade aproximadamente fechada na base da laringe, onde estão as cordas vocais, e uma extremidade aberta na boca. Nessas condições, sons são emitidos com maior intensidade nas frequências e comprimentos de ondas para as quais há um nó (N) na extremidade fechada e um ventre (V) na extremidade aberta, como ilustra a figura. As frequências geradas são chamadas harmônicos ou modos normais de vibração. Em um adulto, este tubo do trato vocal tem aproximadamente 17 cm. A voz normal de um adulto ocorre em frequências situadas aproximadamente entre o primeiro e o terceiro harmônicos.

                                

Considerando que a velocidade do som no ar é 340 m/s, os valores aproximados, em hertz, das frequências dos três primeiros harmônicos da voz normal de um adulto são

O sonar é um aparelho que permite determinar, por exemplo, a profundidade de um lago.

Este aparelho utiliza a propriedade de uma onda sonora se refletir ao atingir um obstáculo sólido.

Num lago um sonar emite um som de frequência 500 Hz que gasta 0,4 segundos para sair do sonar, refletir no fundo do lago e retornar ao sonar.

Sabendo que neste ponto a profundidade do lago é de 300 m, o comprimento da onda sonora emitida por este sonar, em metros, é

Durante seus estudos de preparação para o vestibular da FGV, um aluno pensa acerca da luz visível que se propaga no ar de seu ambiente a uma velocidade bem próxima de 3,0·10⁸ m/s. Consultando seus apontamentos, verifica que se trata de uma onda e que sua frequência média de vibração é da ordem de 1,0·10¹⁴ Hz. Ele ouve uma buzina que emite um som agudo vibrando a uma frequência estimada em 1,0 kHz, cuja velocidade de propagação no ar é de 320 m/s. A relação λ_L ∕ λ_s entre os comprimentos de onda da luz (λ_L) e do som (λ_s) citados é mais próxima de

Sabendo que a velocidade de uma onda eletromagnética em um meio é dada por 1,2×10⁸ m/s, qual é o índice de refração desse meio?

Considere: velocidade da luz c = 3,0×10⁸ m/s

Referente o acima citado, a alternativa CORRETA é:

Para efeito de cálculos, considere π =3 e g  = 10 m /s².

Para que não ocorra deslizamento entre os blocos por conta do movimento harmônico simples (MHS), o coeficiente de atrito estático entre as superfícies desses blocos é igual a:

Nossos sentidos percebem de forma distinta características das ondas sonoras, como frequência, timbre e amplitude. Observações em laboratório, com auxílio de um gerador de áudio, permitem verificar o comportamento dessas características em tela de vídeo e confrontá-las com nossa percepção. Após atenta observação, é correto concluir que as características que determinam a altura do som e a sua intensidade são, respectivamente,

Comparando as características ondulatórias da radiação ultravioleta e das micro-ondas, é correto afirmar que

Nos últimos meses assistimos aos danos causados por terremotos. O epicentro de um terremoto é fonte de ondas mecânicas tridimensionais que se propagam sob a superfície terrestre. Essas ondas são de dois tipos: longitudinais e transversais. As ondas longitudinais viajam mais rápido que as transversais e, por atingirem as estações sismográficas primeiro, são também chamadas de ondas primárias (ondas P); as transversais são chamadas de ondas secundárias (ondas S). A distância entre a estação sismográfica e o epicentro do terremoto pode ser determinada pelo registro, no sismógrafo, do intervalo de tempo decorrido entre a chegada da onda P e a chegada da onda S.

Considere uma situação hipotética, extremamente simplificada, na qual, do epicentro de um terremoto na Terra são enviadas duas ondas, uma transversal que viaja com uma velocidade de, aproximadamente 4,0 km/s, e outra longitudinal, que viaja a uma velocidade de, aproximadamente 6,0 km/s. Supondo que a estação sismográfica mais próxima do epicentro esteja situada a 1200 km deste, qual a diferença de tempo transcorrido entre a chegada das duas ondas no sismógrafo?

Observe o espectro de radiação eletromagnética com a porção visível pelo ser humano em destaque. A cor da luz visível ao ser humano é determinada pela frequência ν, em Hertz (Hz). No espectro, a unidade de comprimento de onda λ é o metro (m) e, no destaque, é o nanômetro (nm).

Sabendo que a frequência ν é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ, sendo a constante de proporcionalidade

igual à velocidade da luz no vácuo de, aproximadamente, 3,0 × 10⁸ m/s, e que 1 nanômetro equivale a 1,0 × 10^{(– 9)} m, pode-se deduzir que a frequência da cor, no ponto do destaque indicado pela flecha, em Hz, vale aproximadamente

O menor intervalo de tempo para que o cérebro humano consiga distinguir dois sons que chegam ao ouvido é por volta de 10^-1s. Isso ocorre porque o ouvido humano só consegue captar e processar (ou seja, distinguir) sons produzidos em um intervalo maior que um décimo de segundo devido à persistência auditiva, o que gera o fenômeno conhecido como reverberação. Adotando a velocidade do som como 340 m/s em um local com um grande obstáculo, qual será a distância D máxima que uma pessoa, frontalmente ao obstáculo, deva estar para que ocorra a reverberação quando ela gritar “olá”?

A figura representa ondas chegando a uma praia. Observa-se que, à medida que se aproximam da areia, as cristas vão mudando de direção, tendendo a ficar paralelas à orla. Isso ocorre devido ao fato de que a parte da onda que atinge a região mais rasa do mar tem sua velocidade de propagação diminuída, enquanto a parte que se propaga na região mais profunda permanece com a mesma velocidade até alcançar a região mais rasa, alinhando-se com a primeira parte.

                        

O que foi descrito no texto e na figura caracteriza um fenômeno ondulatório chamado

Duas cordas muito cumpridas foram unidas em uma de suas extremidades. O sistema encontra-se tensionado.Uma onda se propaga ao longo da primeira corda, chega ao ponto de junção e é trnamitida para a segunda corda. Sabendo que 10m da primeira corda possuem uma massa de 500g e que 5m da segunda corda possuem uma massa de 1kg, a relação entre os comprimentos de onda λ₁ e λ₂ das ondas que se propagam nas cordas, é :

Duas cordas muito compridas foram unidas em uma de suas extremidades. O sistema encontra-se tensionado.Uma onde se propaga ao longo da primeira corda, chegando ao ponto de junção e é transmitida para a segunda corda. Sabendo que 10m da primeira corda possuem uma massa de 500g e que 5m de segunda corda possuem uma massa de 1kg, a relação entre os comprimentos de onda λ₁ e λ₂ das ondas que se propagam nas cordas, é :