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FÍSICA IIIAULA 23:
FENÔMENOS ONDULATÓRIOS
EXERCÍCIOS PROPOSTOSANUAL
VOLUME 5
OSG.: 101436/16
01. Verdadeiro. Na junção, ocorrem refração e refl exão (sem inversão de fase).Verdadeiro. No anteparo, a extremidade da corda está livre (a refl exão é sem inversão de fase).Falso. Verdadeiro. A segunda corda é mais grossa, ocorrendo refl exão com inversão de fase.
Resposta: V – V – F – V
02. Em 5 s, a frente de onda percorre a distância:
d = v · ∆t → d = 10 · 5 → d = 50 cm = 0,5 m
Na fi gura a, representamos a frente de onda, no instante 5 s, se não houvesse as paredes; na fi gura b, representamos os arcos refl etidos:
0,5 m
0,4 m
Figura a Figura b
03. Pode ocorrer refl exão nas paredes ou difração (contorno de um obstáculo).
Resposta: D
04. Sendo o comprimento de onda (6 cm) maior que a abertura da fenda (3 cm) atingida, ocorrerá difração. A frequência da onda, que não sofre alteração devido à difração, é:v = λf0,06 = 0,06 · f
f = 1 Hz
Resposta: B
05. Calculando o comprimento de onda do som mais agudo:
λ = = = =v
fcm
340
4 0000 085 8 5
., , . m
O fenômeno da difração, que envolve a capacidade de a onda contornar obstáculos, está relacionado às dimensões desses obstáculos. Uma onda contorna com “facilidade” um obstáculo cujas dimensões têm a mesma ordem de grandeza de seu comprimento de onda.
Caso essas dimensões sejam muito maiores (nesse caso as pessoas são muito maiores que o comprimento de onda do som mais agudo), a onda não consegue contornar o obstáculo.
Assim, os sons mais agudos não conseguirão atingir o observador, porque não conseguirão contornar as outras pessoas, que constituem obstáculos.
Por outro lado, as ondas mais graves têm comprimento maior, conseguindo facilmente contornar as pessoas:
λ = = =v
f
340
2017 m
Resposta: A
06. Observe na fi gura a seguir o percurso das ondas direta e refl etida, notando que o ângulo de incidência tem o mesmo valor do ângulo de refl exão:
Você
Amigo
A
d1
d2
30 m
30 m
40 m
OSG.: 101436/16
Resolução – Física III
– Para o som direto a distância percorrida é distância entre você e o seu amigo: D direto
= 60 m.Assim, o tempo direto é dado por: T
direto = D
direto/v = 60/340 = 0,17 s
– Para o som refl etido, utilizando o teorema de Pitágorasd
1 2 = 302 + 402 ⇒ d
1 = 50 m.
Como o ângulo de incidência é igual ao de refl exão:d
1 = d
2 = 50 m.
A distância percorrida é, então, Drefl etido
= d1 + d
2 = 100 m.
Assim, o tempo para o som refl etido é Trefl etido
= Drefl etido
/v = 100/340 = 0,29 sA diferença de tempo é:∆D = 0,29 – 0,17 = 0,12s
Resposta: A
07. A) A distância entre os máximos sucessivos no meio 1 é o comprimento de onda λ
1 = 2,0 cm. Se a onda percorre esta distância em
0,5 s, sua velocidade neste meio será vcms
12 00 5
4= =,,
cm/s.
A frequência será, portanto: fv
Hz= = =1
1
4
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λB) Pela Lei de Snell-Descartes, temos:
senv
senv
θ θ1
1
2
2
= , onde θ1 é o ângulo de incidência e θ
2 o ângulo de refração.
Temos, portanto, vsen
sencm s2 4 0
30
45
4
2= ⋅
°°
=, .
Resposta: A) 2Hz; B) 4
2 cm/s
08. Na propagação, a onda puxa os pontos da corda para cima. Chegando à parede, a onda puxará a parede para cima, esta reagirá, puxando a corda para baixo, ocorrendo a inversão da fase. Assim, a explicação da inversão de fase na refl exão da onda deve ser através da 3ª Lei de Newton (Lei de Ação-Reação).
Resposta: C
09. De acordo com o enunciado, no ar, podemos equacionar:v = c = λ · f
f = 3 10
5
8⋅ = 0,6 · 108 Hz
λ = 6 · 107 Hz
Já que a frequência não varia quando ocorre refração (a frequência depende somente da fonte que está emitindo a onda), na água:v = λ · f
λ =⋅
⋅2 1 10
6 10
8
7
,
λ = 3,5 m
Resposta: C
10. O fenômeno que ocorre quando a luz passa de um meio para outro é chamado de refração.
Resposta: C
SM: 08/04/16 – Rev.: TP10143616-pro-Aula 23 - Fenômenos Ondulatórios