Questões Militares de Física - Oscilação e Ondas

Uma criança, sentada à beira da piscina, brinca com seu carrinho, de controle remoto, sobre uma prancha de madeira que flutua nas águas tranquilas dessa piscina.


A prancha tem massa M e comprimento L e inicialmente está em repouso em relação à criança. A partir de certo instante o carrinho, de massa m, que estava em repouso em relação à prancha, passa a realizar um movimento harmônico simples, em relação a um ponto fixo na terra, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha à ré, da extremidade B à extremidade A, num movimento unidimensional (paralelo à borda de comprimento L). Considere desprezíveis as dimensões do carrinho em relação ao comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre as rodinhas do carrinho e a prancha, g o módulo da aceleração da gravidade local e despreze o atrito entre a prancha e a água.
A máxima frequência que o movimento do carrinho poderá ter, sem que o mesmo escorregue, deve ser igual a

Muitos instrumentos musicais, como o piano, geram sons a partir da excitação de cordas com extremidades fixas. Ao pressionar uma tecla do piano, um dispositivo mecânico percute uma corda tensionada, produzindo uma onda sonora. O som produzido pelo piano em um determinado instante de tempo é captado e a sua decomposição espectral ´e fornecida no gráfico a seguir, à respeito do qual são feitas três sentenças.
I. Para gerar um espectro sonoro dessa natureza é necessário acionar 5 teclas do piano.
II. A velocidade de propagação de cada nota no ar é proporcional à sua frequência característica.
III. A frequência fundamental da corda, sujeita a uma tensão T, é inversamente proporcional `a sua densidade linear de massa.
Assinale a alternativa correta.

Dois alto falantes emitindo ondas sonoras idênticas, em fase uma com a outra, estão posicionados conforme a figura abaixo. Sabendo que a frequência e, portanto, o comprimento de onda das ondas emitidas podem variar, calcule a menor frequência emitida para a qual as ondas sonoras irão interferir destrutivamente no ponto A indicado na figura e assinale a opção correta.
Dado: V_som = 340 m/s  

Sabendo que uma onda luminosa de feixe estreito, com comprimento de onda de 550 nm, se propagando no ar, incide em uma das faces de um prisma com um ângulo de incidência i₁ = 60º, conforme a figura abaixo, e emerge na outra face com um ângulo de desvio θ = 30º, calcule o índice de refração do prisma e assinale a opção correta.
Dado: n_ar=1,0 

Em um parque construiu-se uma piscina de ondas. Na extremidade dessa piscina, uma grande barra se move tocando a água com uma frequência que pode ser ajustada pelo operador. Em um dado instante, a barra toca a água uma vez a cada 5 segundos, criando ondas cuja distância entre duas cristas consecutivas é de 50 cm.

Se a frequência for duplicada, as novas ondas terão comprimento de onda e velocidade de propagação na piscina, respectivamente, de: