Ondulatória questões, Exercícios de Física

Baixe Ondulatória questões e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity!

Fís.

Fís.

Professor: Leonardo Gomes

Monitor: Leonardo Veras

Fís.

Exercícios de ondas

10

dez

EXERCÍCIOS

1. A tabela traz os comprimentos de onda no espectro de radiação eletromagnética, na faixa da luz visível,

associados ao espectro de cores mais frequentemente percebidas pelos olhos humanos. O gráfico

representa a intensidade de absorção de luz pelas clorofilas a e b, os tipos mais frequentes nos vegetais

terrestres.

Comprimento de onda (nm) Cor

380 450 Violeta

450 490 Azul

490 520 Ciano

520 570 Verde

570 590 Amarelo

590 620 Alaranjado

620 740 Vermelho

Por que as pessoas, com visão normal para cores, enxergam como verdes, as folhas da maioria das

plantas?

Fís.

4. Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância

chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota

vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada

incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum.

O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de

a) baixa intensidade.

b) baixa frequência.

c) um espectro contínuo.

d) amplitude inadequada.

e) curto comprimento de onda.

5. As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio

homogêneo.

Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do

Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio

entre essas localidades devido à ionosfera.

Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é

possível por meio da

a) reflexão.

b) refração.

c) difração.

d) polarização.

e) interferência.

6. Em dias de tempestade, podemos observar no céu vários relâmpagos seguidos de trovões. Em algumas

situações, estes chegam a proporcionar um espetáculo à parte. É CORRETO afirmar que vemos

primeiro o relâmpago e só depois escutamos o seu trovão porque:

a) o som se propaga mais rápido que a luz.

b) a luz se propaga mais rápido que o som.

c) a luz é uma onda mecânica.

d) o som é uma onda eletromagnética.

e) a velocidade do som depende da posição do observador.

Fís.

7. As moléculas de água são dipolos elétricos que podem se alinhar com o campo elétrico, da mesma

forma que uma bússola se alinha com um campo magnético. Quando o campo elétrico oscila, as

moléculas de água fazem o mesmo. No forno de micro-ondas, a frequência de oscilação do campo

elétrico é igual à frequência natural de rotação das moléculas de água. Assim, a comida é cozida

quando o movimento giratório das moléculas de água transfere a energia térmica às moléculas

circundantes. HEWITT, P. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002. Adaptado.

A propriedade das ondas que permite, nesse caso, um aumento da energia de rotação das moléculas

de água é a

a) reflexão.

b) refração.

c) ressonância.

d) superposição.

e) difração.

8. Certos tipos de superfícies na natureza podem refletir luz de forma a gerar um efeito de arco-íris. Essa

característica é conhecida como iridescência e ocorre por causa do fenômeno da interferência de

película fina. A figura ilustra o esquema de uma fina camada iridescente de óleo sobre uma poça

incidente (1) reflete na interface ar/óleo e sofre inversão de fase

(2), o que equivale a uma mudança de meio comprimento de onda. A parte refratada do feixe (3) incide

na interface óleo/água e sofre reflexão sem inversão de fase (4). O observador indicado enxergará

aquela região do filme com coloração equivalente à do comprimento de onda que sofre interferência

completamente construtiva entre os raios (2) e (5), mas essa condição só é possível para uma espessura

mínima da película. Considere que o caminho percorrido em (3) e (4) corresponde ao dobro da

espessura (^) Eda película de óleo.

Expressa em termos do comprimento de onda ( ),λ a espessura mínima é igual a

a). 4

λ

b). 2

λ

c)

λ

d) λ.

e) 2 .λ

Fís.

12. Em um ponto fixo do espaço, o campo elétrico de uma radiação eletromagnética tem sempre a mesma

direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico abaixo, que representa sua projeção E nessa direção

fixa; E é positivo ou negativo conforme o sentido do campo.

Radiação eletromagnética Frequência f (Hz)

Rádio AM 106

TV (VHF) 108

micro-onda 1010

infravermelha 10

12

visível 10

14

ultravioleta 10

16

raios X 10

18

raios  1020

Consultando a tabela acima, que fornece os valores típicos de frequência f para diferentes regiões do

espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, é possível classificar essa

radiação como

a) infravermelha.

b) visível.

c) ultravioleta.

d) raio X.

e) raio .

13. Em relação às ondas sonoras, é correto afirmar:

a) O fato de uma pessoa ouvir a conversa de seus vizinhos de apartamento através da parede da sala

é um exemplo de reflexão de ondas sonoras.

b) A qualidade fisiológica do som que permite distinguir entre um piano e um violino, tocando a

mesma nota, é chamada de timbre e está relacionada com a forma da onda.

c) Denominam-se infrassom e ultrassom as ondas sonoras cujas frequências estão compreendidas

entre a mínima e a máxima percebidas pelo ouvido humano.

d) A grandeza física que diferencia o som agudo, emitido por uma flauta, do som grave, emitido por

uma tuba, é a amplitude da onda.

e) A propriedade das ondas sonoras que permite aos morcegos localizar obstáculos e suas presas é

denominada refração.

Fís.

GABARITO

Exercícios

1. A cor de um objeto é a mesma cor da radiação que ele mais difunde (reflete). Portanto, se as pessoas

com visão normal enxergam as folhas como verdes, é porque elas refletem com maior intensidade a

radiação correspondente à luz verde.

2. d

Para resolver a questão, basta calcular a frequência da onda e comparar o resultado com a tabela

fornecida, encaixando assim, em uma região do espectro eletromagnético.

Cálculo da frequência:

−

8 10 2

v 3,0 10 m s v f f f 1,5 10 Hz 2,0 10 m

λ λ

Logo, comparando com a tabela, identificamos como a frequência típica de micro-ondas.

3. a

O fenômeno ilustrado na figura é a difração. Esse fenômeno ocorre quando uma onda contorna um

obstáculo, como o som contornando um muro, permitindo que um menino ouça a conversa de seus

colegas escondidos atrás do muro.

4. b

As radiações emitidas pela lâmpada incandescente são de frequências inferiores às da ultravioleta.

5. a

As ondas de rádio refletem-se na ionosfera, podendo assim contornar a curvatura da Terra, como

indicado na figura abaixo.

6. b

Vemos o relâmpago quase que instantaneamente, pois a velocidade da luz no ar é cerca de 300.000.

m/s, enquanto o som do trovão propaga-se a 340 m/s, bem mais lento que a luz.

7. c

Quando um sistema que tem frequência de vibração natural f é atingido por uma onda de mesma

frequência, o sistema absorve energia dessa onda, aumentando sua amplitude de vibração. A esse

fenômeno dá-se o nome de ressonância.