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

22

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