Questões Militares Comentadas sobre ondas e propriedades ondulatórias em física

Um garoto amarra uma das extremidades de uma corda em uma coluna fixada ao chão e resolve brincar com ela executando um movimento vertical de sobe e desce na extremidade livre da corda, em intervalos de tempos iguais, produzindo uma onda de pulsos periódicos, conforme mostrado na figura. Sabendo que a frequência da onda formada na corda é de 5,0 Hz, determine a velocidade dessa onda, em m/s.

Em uma apresentação musical, uma criança viu três instrumentos semelhantes em formato, porém de tamanhos diferentes: o violoncelo, a viola e o violino. Detectou que o violino tinha o som mais agudo e que o violoncelo tinha o som mais grave. Segundo o texto acima, a qualidade sonora detectada pela criança foi:

A velocidade do som no ar é de aproximadamente 340 m/s. Se o ser humano é capaz de ouvir sons de 20 a 20000 Hz, qual o maior comprimento de onda, em metros, audível para uma pessoa com audição perfeita?

O motorista de um carro entra numa estrada reta, no sentido norte-sul, a 100km/h e dá um toque na buzina de seu carro que emite som isotropicamente na frequência de 1200Hz. Um segundo após, ele percebe um eco numa frequência de 840Hz. Sendo assim, o motorista NÃO pode incluir como hipótese válida, que há algum obstáculo

Uma corda ideal está atada a um diapasão que vibra com frequência f₁ e presa a um corpo de massa m = 2,5 kg, conforme a figura 1. A onda estacionária que se forma possui 6 ventres que formam 3,0 m de comprimento.

Um diapasão de frequência f₂ é posto a vibrar na borda de um tubo com água, conforme a figura 2.

O nível da água vai diminuindo e, na altura de 42,5 cm, ocorre o primeiro aumento da intensidade sonora. Desprezando os atritos e considerando a roldana ideal, a razão entre as frequências f₂ e f₁ é de aproximadamente:

Dado: densidade linear da corda = 250 g/m.

As figuras abaixo representam ondas sonoras emitidas por 3 dispositivos diferentes.

A qualidade do som que permite ao ouvinte identificar a diferença entre os sons gerados pelos dispositivos é

Em uma corda, percebe-se a formação de ondas estacionárias conforme a figura abaixo:

Se a distância entre dois nós consecutivos for de 30 cm, tem-se que o comprimento de onda será de _____ centímetros.

Observe a figura abaixo.

O esquema acima representa ondas periódicas propagando-se ao longo de uma corda tensa. Nesse esquema, os pontos A e E distam 60cm um do outro e o instante mostrado foi obtido 5s após o início da vibração da fonte.

Considerando essa situação, pode-se dizer que o comprimento de onda (λ), a frequência (f) e a velocidade (v) dessa onda valem, respectivamente:

Analisando a figura do gráfico que representa três ondas sonoras produzidas pela mesma fonte, assinale a alternativa correta para os três casos representados.

Um certo submarino, através do seu sonar, emite ondas ultrassônicas de frequência 28 kHz, cuja configuração é apresentada na figura abaixo:

Em uma missão, estando em repouso, esse submarino detectou um obstáculo a sua frente, medido pelo retorno do sinal do sonar 1,2 segundos após ter sido emitido.

Para essa situação, pode-se afirmar que a velocidade da onda sonora nessa água e a distância em que se encontra o obstáculo valem, respectivamente:

Analise a figura a seguir.

Considere um cabo composto de dois segmentos, 1 e 2, sendo que a densidade do segmento 2 é menor que a do segmento 1. Suponha que uma onda seja gerada na extremidade A do segmento 1, conforme indica a figura acima. Após a onda atingir o ponto P e comparando os parâmetros V (velocidade) , F(frequência) e L(comprimento de onda) das ondas incidente e refratada, pode-se afirmar que

Uma torneira pinga gotas na superfície de um lago de forma periódica, uma gota a cada 2 s. Cada gota forma uma perturbação na superfície que demora 4 segundos para percorrer 12 m. Qual é a distância entre duas cristas de perturbações consecutivas?

Uma figura de difração é obtida em um experimento de difração por fenda simples quando luz monocromática de comprimento de onda λ₁ passa por uma fenda de largura d₁ . O gráfico da intensidade luminosa I em função da posição x ao longo do anteparo onde essa figura de difração é projetada, está apresentado na figura 1 abaixo.  

               

Alterando-se neste experimento apenas o comprimento de onda da luz monocromática para um valor λ₂ , obtém-se o gráfico apresentado na figura 2. E alterando-se apenas o valor da largura da fenda para um valor d₂ , obtém-se o gráfico da figura 3.  

                

Nessas condições, é correto afirmar que  

Uma fonte sonora está situada no ponto de coordenadas x = 0 m e y = 0 m e outra no ponto de coordenadas x = 0 m e y = 4 m. As ondas produzidas pelas duas fontes têm a mesma frequência e estão em fase. Um observador situado no ponto de coordenadas x = 3 m e y = 0 m nota que a intensidade do som diminui quando ele se move paralelamente ao eixo y no sentido positivo ou no sentido negativo. Se a velocidade do som no local é 340 m/s, a menor frequência das fontes, em Hz, que pode explicar essa observação é

Analise a figura abaixo. 

              

A figura acima representa o perfil, num dado instante, de uma onda se propagando numa corda com velocidade de 15m/s no sentido negativo do eixo y, sendo que os elementos infinitesimais da corda oscilam na direção de z. Com base nos dados da figura, a função, z(y,t), que pode descrever a a propagação dessa onda é 

Analise a figura abaixo.

                                            

Uma fonte sonora isotrópica emite ondas numa dada potência. Dois detectores fazem a medida da intensidade do som em decibéis. O detector A que está a uma distância de 2,0m da fonte mede 10dB e o detector B mede 5,0dB, conforme indica a figura acima. A distância, em metros, entre os detectores A e B, aproximadamente, vale 

Considere uma partícula que se move sob a ação de uma força conservativa. A variação da energia cinética, E_c, em joules,da partícula em função do tempo, t, em segundos, é dada por E_c(t) = 4,0 sen²(2/3πt - π/2). Sendo assim, o gráfico que pode representar a energia potencial, E_p(t), da partícula é

Uma videochamada ocorre entre dois dispositivos móveis localizados sobre a superfície da Terra, em meridianos opostos, e próximo ao equador. As informações, codificadas em sinais eletromagnéticos, trafegam em cabos de telecomunicações com velocidade muito próxima à velocidade da luz no vácuo. O tempo mínimo, em segundos, para que um desses sinais atinja o receptor e retorne ao mesmo dispositivo que o transmitiu é, aproximadamente,

Dados: raio médio da Terra, R_{med = 1/15x10}⁸ _m; velocidade da luz (vácuo), c = 3x10⁸ m/s

A luz de uma lâmpada de sódio, cujo comprimento de onda no vácuo é 590 nm, atravessa um tanque cheio de glicerina percorrendo 20 metros em um intervalo de tempo t₁. A mesma luz, agora com o tanque cheio de dissulfeto de carbono, percorre a mesma distância acima em um intervalo de tempo t₂. A diferença t₂-t₁, em nanossegundos, é

Dados: índices de refração: 1,47 (glicerina), e 1,63 (dissulfeto de carbono).

Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a “piscina de ondas”. O desenho abaixo representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da piscina em um dado instante.
Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma boia sobre a água e nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo está sempre na posição mais elevada da onda.
O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas informações, e desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir que a onda se propaga com uma velocidade de