Questões Militares Sobre oscilação e ondas em física

Ondas sonoras são produzidas por duas cordas A e B próximas, vibrando em seus modos fundamentais, de tal forma que se percebe x batimentos sonoros por segundo como resultado da superposição dessas ondas. As cordas possuem iguais comprimentos e densidades lineares sempre constantes, mas são submetidas a diferentes tensões.

Aumentando-se lentamente a tensão na corda A, chega-se a uma condição onde a frequência de batimento é nula e ouve-se apenas uma única onda sonora de frequência f.

Nessas condições, a razão entre a maior e a menor tensão na corda A é

A figura abaixo apresenta a configuração instantânea de uma onda plana longitudinal em um meio ideal. Nela, estão representadas apenas três superfícies de onda α, β e γ, separadas respectivamente por λ e λ/2, onde λ é o comprimento de onda da onda.

Em relação aos pontos que compõem essas superfícies de onda, pode-se fazer as seguintes afirmativas:

I - estão todos mutuamente em oposição de fase;

II - estão em fase os pontos das superfícies α e γ ;

III - estão em fase apenas os pontos das superfícies α e β;

IV - estão em oposição de fase apenas os pontos das superfícies γ e β.

Nessas condições, é (são) verdadeira(s)

A figura 1 abaixo apresenta a configuração de uma onda estacionária que se forma em uma corda inextensível de comprimento L e densidade linear µ quando esta é submetida a oscilações de frequência constante f₀, através de uma fonte presa em uma de suas extremidades. A corda é tencionada por um corpo homogêneo e maciço de densidade ρ, preso na outra extremidade, que se encontra dentro de um recipiente inicialmente vazio.

Considere que o recipiente seja lentamente preenchido com um líquido homogêneo de densidade δ e que, no equilíbrio, o corpo M fique completamente submerso nesse líquido. Dessa forma, a nova configuração de onda estacionária que se estabelece na corda é mostrada na figura 2.

Nessas condições, a razão (ρ/δ) entre as densidades do corpo e do líquido, é

Uma fonte de luz monocromática ilumina um obstáculo, contendo duas fendas separadas por uma distância d, e produz em um anteparo distante D das fendas, tal que D >> d, uma configuração de interferência com franjas claras e escuras igualmente espaçadas, como mostra a figura abaixo.

Considere que a distância entre os centros geométricos de uma franja clara e da franja escura, adjacente a ela, seja x. Nessas condições, são feitas as seguintes afirmativas.

I - O comprimento de onda da luz monocromática que ilumina o obstáculo é obtido como .

II - A distância entre o máximo central e o segundo máximo secundário é 3x .

III - A diferença de caminhos percorridos pela luz que atravessa as fendas do anteparo e chegam no primeiro mínimo de intensidade é dado por .

É (São) correta(s) apenas

Em um exercício conjunto envolvendo a Força Aérea, o Exército e a Marinha, foram realizadas transmissões de rádio (onda eletromagnética) entre controladores de tráfego em terra e dentro de submarinos. Sabendo que a antena do submarino funciona adequadamente para sinais de rádio com comprimentos de onda iguais a 2m e o índice de refração da água no local era igual a 1,5, assinale a alternativa que indica, corretamente, a freqüência, em MHz, que deve ser usada para que o sinal seja recebido pela antena submersa do submarino.

Dado: módulo da velocidade da luz no vácuo igual a 3×10⁸ m /s .

Um sinal de rádio de freqüência igual a 1200kHz é transmitido de uma região da atmosfera A₁ para outra A₂. Se o índice de refração da região A₁ é igual a 1,0003 e da região A₂ é igual a 1 e o módulo da velocidade de propagação desse sinal em A₁ é 2x10⁸ m/s, então na região A₂ esse sinal terá uma freqüência, em kHz, igual a

Coloca-se uma fonte em um meio 1 e outra fonte em um outro meio 2. Os gráficos a seguir representam a amplitude (A) em função da posição (x) das ondas periódicas emitidas em cada um dos meios por essas fontes.

Com base na figura, podemos afirmar corretamente que a relação entre o comprimento de onda no meio 1 ( λ₁) e o comprimento de onda no meio 2 ( λ₂ ) é

Um sinal de rádio de freqüência igual a 1200kHz é transmitido de uma região da atmosfera A₁ para outra A₂. Se o índice de refração da região A₁ é igual a 1,0003 e da região A₂ é igual a 1 e o módulo da velocidade de propagação desse sinal em A₁ é 2x10⁸ m/s, então na região A₂ esse sinal terá uma freqüência, em kHz, igual a

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

A qualidade do som que permite distinguir um som forte de um som fraco, por meio da amplitude de vibração da fonte sonora é definida como

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:

Dois fios de mesmo comprimento e mesma seção reta estão soldados por uma de suas extremidades (ponto P) , formando um fio composto. A massa especifica do primeiro trecho de fio é ρ₁=2,7g/cm³ e do segundo trecho é ρ₂=7,5g/cm³. 0 fio composto, bem esticado e fixo nas duas extremidades, é submetido a uma fonte externa de frequência variável. Observa-se assim, que ondas estacionárias são excitadas no fio . Algumas fotos foram tiradas durante a oscilação de algumas dessas ondas.

Analise os perfis de ondas estacionárias abaixo.

Dos perfis exibidos acima, quais podem pertencer à coleção de fotos a que se refere o parágrafo acima?

Observe a figura a seguir.

Na figura acima , a mola possui uma de suas extremidades presa ao teto e a outra presa a um bloco. Sabe-se que o sistema massa-mola oscila em MHS segundo a função y(t)=5,0sen(20t), onde y é dado em centímetros e o tempo em segundos. Qual a distensão máxima da mola, em centímetros?

Dado: g= 10m /s²

A velocidade do som na água liquida é de 1,48 km/s, enquanto que no ar ela vale 343 m/s, ambas à temperatura de 20°C e à pressão de 1,0 atm. Podemos afirmar que a diferença citada acima se deve, principalmente, ao fato da água ser um meio que apresenta em relação ao ar:

Observe a figura a seguir.

Dois ouvinte A e B estão em frente a dois alto-falantes C e D vibrando em fase, conforme indica a figura acima. Sabendo que os dois alto-falantes emitem sons de mesma intensidade e frequência igual a 171, 5Hz e que as direções AC e BD são perpendiculares a CD, é correto afirmar que

Dado: velocidade do som igual a 343m/s.

Observe a figura a seguir.

Considere o sistema massa-mola indicado acima, que oscila sobre um plano horizontal num movimento harmônico simples com energia mecânica E, amplitude A, frequência f e velocidade máxima v_m. Se a energia mecânica deste sistema for aumentada para 2E, quais serão, respectivamente, a amplitude, a frequência e a velocidade máxima do novo movimento harmônico simples?

Uma fonte sonora emite som uniformemente em todas as direções, com uma potência em watts de 40π. Qual a leitura do nível de intensidade sonora, em decibéis, efetuada por um detector posicionado a 10 metros de distância da fonte?

Dado: I_o = 10^-12W/m²

Observe a figura a seguir.

Uma mola ideal tem uma de suas extremidades presa ao teto e a outra a uma esfera de massa m que oscila em movimento harmônico simples. Ligada à esfera, tem-se um fio muito longo de massa desprezível, e nele observa-se, conforme indica a figura acima, a formação de uma onda harmônica progressiva que se propaga com velocidade V. Sendo assim, a constante elástica da mola é igual a

Um atleta parado em um cruzamento ouve o som, de frequência igual a 650 Hz, proveniente da sirene de um ambulância que se aproxima. Imediatamente após a passagem da ambulância pelo cruzamento, o atleta ouve o som da mesma sirene na frequência de 550 Hz. Considerando o ar sem vento de todos os movimentos na mesma direção, a velocidade da ambulância, em km/h é

Dado: velocidade do som no ar = –340 m/s  

Sinais sonoros idênticos são emitidos em fasepor duas fontes pontuais idênticas separadas por uma distância igual a 3,00 metros. Um receptor distante 4,00 metros de uma das fontes e 5,00 metros da outra perceberá, devido à interferência destrutiva total, um sinal de intensidade sonora mínima em determinadas frequências. Uma dessas frequências, em kHz, é:

Dado: velocidade do som, V_S=340 m/s