Questões Militares Sobre oscilação e ondas em física

A figura abaixo representa uma onda estacionária que se forma em um tubo sonoro fechado. Considere a velocidade do som no ar igual a 340m/s.

Assinale a alternativa que representa a frequência do som emitido pelo tubo.

Os comprimentos de onda de maior interesse ecológico abrangem as faixas do ultravioleta, do visível e do infravermelho. Destas, a faixa visível (400 A 700 nm) assume maior importância dada a sua participação no processo fotossintético, classificadas como RFA (Radiação Fotossinteticamente Ativa). Na fotossíntese, a energia radiante é absorvida e transformada em energia de ligação química. Os receptores de radiação da fotossíntese são as clorofilas e os pigmentos acessórios (caroteno e xantofila). Considerando E a energia de um único fóton de frequência f incidente na clorofila e n, o número de fótons envolvidos no processo, para uma energia de 500 kCal, com luz de comprimento de onda de 700 nm, o número de fótons correspondentes será de aproximadamente, considerando: 

E = h _ˑ ƒ 

Constante de Planck → h = 6,62.10^-34 Js

1kCal = 4.10³J

Velocidade da luz → 3.10⁸ m/s

1nm = 10^-9m

A sirene de um carro de polícia emite ondas de 0,34m. O carro se aproxima de um observador em repouso em relação a terra.

Sabendo-se que o som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s, é correto afirmar.

Um jovem preenche totalmente um recipiente retangular de vidro com fatias de pão de forma e sobre essas coloca uma camada homogênea de queijo ralado com a intenção de derretê-lo, em um forno de microondas. Como o recipiente caberia justo no interior do forno de microondas, ele retirou o prato giratório (pois não teria como girar) e colocou o recipiente diretamente no fundo do forno e o ligou.

Após o tempo normal para o derretimento do queijo, o forno é desligado e aberto. O jovem percebeu que a cobertura de queijo apresentava um padrão retangular de pontos em que o queijo derreteu e entre esses pontos o queijo não derreteu. Entre os pontos que o queijo derreteu, ele percebeu que a distância era sempre de 6,0 cm, conforme a figura:

Supondo isso ser efeito do fenômeno da formação de ondas estacionárias entre as paredes do forno e que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar seja 3x10⁸ m/s, o jovem calculou a frequência utilizada no gerador de microondas desse forno. Assinale a alternativa que apresenta corretamente esse valor.

Um controlador de voo, em uma torre de controle de um aeroporto, entra em contato com um piloto de um avião que está sobrevoando a região em grande altitude. Esse contato é feito por meio de sinais de rádio, ou seja, ondas eletromagnéticas, que irão atravessar camadas da atmosfera com variações de pressão e composição do ar.

Portanto, a onda para chegar até o avião irá refratar e sofrerá ______________ na onda refratada.

Assinale a alternativa que completa corretamente a última frase do texto acima.

Dois alpinistas A e B estão caminhando por uma estrada retilínea e, em determinado momento, avistam a montanha que pretendem escalar. Nesse instante, o alpinista A está um pouco à frente do alpinista B e os dois emitem, simultaneamente, o grito de chegamos! Sabendo que o alpinista A ouve o eco da sua voz após 4 s e que o alpinista B escuta seu próprio eco após 5 s e que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, determine a distância, em metros, entre os alpinistas, tendo a montanha como referencial.

As ondas sonoras podem se propagar em diversas frequências. O ouvido humano é capaz de detectar sons que estejam dentro da faixa de 20 Hz a 20.000 Hz. Considerando as qualidades do som e que sua velocidade de propagação no ar, a 25º C, é aproximadamente igual a 340 m/s, analise as afirmações que se seguem.

I - O som é mais grave quanto maior for a sua frequência.

II - Sons de mesma altura e mesma intensidade emitidos por fontes sonoras distintas podem ser diferenciados através de seus respectivos timbres.

III - Dizer que uma mulher tem voz aguda é o mesmo que dizer que o som que é emitido por ela é de alta intensidade.

IV - Uma onda sonora de comprimento λ = 8,5 m, que se propaga no ar, provoca um som audível ao ouvido humano.

Está correto o que se afirma em:

A figura a seguir representa a propagação de uma onda ao longo de uma corda. Considerando a velocidade de propagação dessa onda igual a 0,32 m/s e observando o gráfico, podemos afirmar corretamente que sua amplitude e sua frequência são, respectivamente, iguais a:

Um objeto realiza um Movimento Harmônico Simples (MHS), segundo a seguinte função, no Sistema Internacional de Unidades: 

X = 0,2.cos (π/3 . t + π)

Determine o valor do módulo da velocidade V do objeto, em m/s, no instante t = 3 s. 

Um ponto material oscila em torno da posição de equilíbrio O, em Movimento Harmônico Simples (MHS), conforme o desenho abaixo. A energia mecânica total do sistema é de 0,1 J, a amplitude da oscilação é de 10,0 cm e o módulo da máxima velocidade é de 1 m/s. Os extremos da trajetória desse movimento têm velocidade igual a zero (v=0).

Desprezando as forças dissipativas a frequência da oscilação em Hertz (Hz) é:

Em um experimento, faz-se incidir luz de comprimento de onda λ = 4,0 × 10^–8 m sobre uma placa metálica de sódio e observa-se a ocorrência do efeito fotoelétrico. O gráfico representa a energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido por uma placa de sódio, em função da frequência da luz incidente sobre ela.
Adotando o valor h = 4,0 × 10^–15 eV × s para a constante de Planck e c = 3,0 × 10⁸ m/s, o valor da energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido pela placa de sódio, nesse experimento, é de

A figura 1 representa as franjas claras e escuras formadas sobre um anteparo quando luz monocromática de comprimento de onda λ, proveniente de uma fonte pontual, atravessa uma estreita fenda de largura b = 0,10 mm existente em um obstáculo colocado paralelamente ao anteparo e a uma distância d = 2,0 m dele.

O gráfico da figura 2 mostra a intensidade luminosa no anteparo em função da posição, representada pelo ângulo θ, que indica as posições onde ocorrem interferências destrutivas máximas.

Sabendo que o ângulo θ para o qual ocorre a primeira região escura é tal que senθ=λ/b , que a largura do claro de maior intensidade no anteparo é L = 48 mm, e adotando sen0,69º = tg0,69º = 0,012, o comprimento de onda da luz incidente sobre a fenda é

Uma esfera metálica, maciça, encontra-se em equilíbrio pendurada em uma mola elástica e totalmente imersa em um recipiente contendo um líquido viscoso de densidade absoluta menor que a do metal da esfera. A figura 1 ilustra a situação descrita.

A seguir a esfera é deslocada para baixo por um agente externo e abandonada na posição mostrada na figura 2. A partir daí, ela passa, sem emergir do líquido, a descrever um movimento harmônico

Numa região em que o som se propaga a 340 m/s, há uma estrada horizontal e retilínea por onde trafega um carro a uma velocidade de 180 km/h. Em certo momento, um avião, voando a 360 km/h paralelamente à estrada, vai ultrapassar o carro. Mais tarde, quando o carro retorna e passa a se mover no sentido oposto a 108 km/h, um outro avião vai cruzar com ele, voando também a 360 km/h, no mesmo sentido do primeiro avião.
É correto afirmar que a frequência do ruído emitido pelo avião percebida pelos ocupantes do carro será

Em uma orquestra sinfônica, há instrumentos musicais dos mais diversos para que se consiga obter o maior número de sonoridades (timbres) possível. Considere-se um instrumento de sopro em forma de tubo fechado em uma extremidade, de 72 cm de comprimento, emitindo uma nota com formação de ondas estacionárias em seu interior como mostra a figura.

No mesmo instante, a mesma nota musical é executada por um instrumento de cordas, a corda percutida mede 50 cm, formando ondas estacionárias do segundo harmônico. Considerando a velocidade do som no ambiente em que toca a orquestra de 320 m/s, a velocidade das ondas formadas na corda é, em m/s, de

Uma orquestra é formada por instrumentos musicais de várias categorias. Entre os instrumentos de sopro, temos a flauta, que é, essencialmente, um tubo sonoro aberto nas duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a velocidade do som no local vale vsom = 340 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor frequência (chamada de frequência fundamental) que essa flauta pode produzir.

Uma onda sonora se propaga num meio em que sua velocidade, em módulo, vale 500 m/s. Sabe-se que o período dessa onda é de 20 μs. Considerando os dados apresentados, a onda nesse meio apresenta o seguinte comprimento de onda (λ):

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 esfera homogênea e de material pouco denso, com volume de 5,0 cm3 , está em repouso, completamente imersa em água. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra à parte inferior da esfera, conforme figura ao lado. Por ação da esfera, a mola foi deformada em 0,1 cm, em relação ao seu comprimento quando não submetida a nenhuma força deformadora. Considere a densidade da água como 1,0 g/cm3 , a aceleração gravitacional como 10 m/s2 e a densidade do material do qual a esfera é constituída como 0,1 g/cm3 . Com base nas informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta a constante elástica dessa mola.

Assinale a alternativa que completa corretamente a frase abaixo.

Se duas ondas sonoras, de mesma amplitude e frequência, que se propagam no mesmo meio com a mesma direção e sentidos contrários encontrarem-se em um ponto, e a resultante nesse ponto tiver amplitude nula, é porque entre essas ondas existe uma diferença de fase igual a ___ radianos.