Física B Extensivo V. 5

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1 Física B Extensivo V. 5 Exercícios 0) B Porque o que se transporta é a perturbação, e não matéria. 0) E Uma onda é uma pertubação que se propaga através de um meio e que, durante sua propagação, transmite energia sem transporte de matéria. 03) T = 0 s (F) f = T f = f = 00 Hz 0 (F) Ao passar pela primeira vez pela posição de equilíbrio depois de iniciado o movimento terá completado meia volta. (V) 06) f = 00 Hz T = f = 00 f = 600 Hz T = f = 600 T T = 600 = 00 = ) Perceba pelo desenho a distância percorrida pela corda num intervalo de s. (F) A cada volta completa a corda passa duas vezes pela posição de equilíbrio, logo com uma frequência de 00 Hz. (F) Terá percorrido amplitudes do movimento oscilatório. 0) t AB = 00 s a) T = t AB + t BA = = s b) f = T = = 00 Hz 00 05) a) 30 veículos por minuto 30 veículos em 60 s Então 0,5 veículo a cada s f = 0,5 Hz b) T = f T = 05, T = s O ponto A se desloca para a posição de equilíbrio enquanto o ponto B, para a posição de elongação máxima. 08) D Onda transporta energia, não matéria. 09) A 0) D I. Falso. Onda não transporta matéria. II. Verdadeiro. Movimento harmônico simples. III. Verdadeiro. Física B

2 ) 0. Falso. Toda onda consiste em transporte de energia. 0. Verdadeiro. 0. Falso. Pode ser perdida uma parte em termos de som, por exemplo. 08. Verdadeiro. 6. Falso. A energia é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade. 3. Verdadeiro. ) I. Falso. A onda A é longitudinal e seu comprimento de onda é igual ao da onda B. II. Verdadeiro. III. Falso. Se as velocidades são iguais, então quem possuir o maior comprimento terá o maior período. v A = v B A B = TA T B B > A T B > T A 3) B I. Incorreta. Ondas de telefonia são ondas de rádio, logo, ondas eletromagnéticas. II. Correta. III. Incorreta. É possível, pois as ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo. ) A I. Verdadeiro. II. Falso. A luz é eletromagnética e, sendo assim, consegue se propagar no vácuo. III. Falso. O som não é onda eletromagnética. 5) E I. Verdadeiro II. Verdadeiro III. Verdadeiro 6) A As ondas mecânicas podem ser classificadas em transversais e longitudinais. Os sólidos permitem a propagação de ondas elásticas dos dois tipos. Os fluidos permitem no seu interior apenas a propagação de ondas longitudinais. 7) C Nas ondas primárias, como o movimento das partículas é paralelo à direção de propagação da onda, esta é classificada como longitudinal. Já as ondas secundárias, por possuírem um movimento das partículas perpendiculares à propagação, são classificadas como transversais. 8)A I. Verdadeiro. II. Falso. Têm a mesma velocidade. III. Verdadeiro. IV. Falso. Ao mudarmos o meio, alteramos a velocidade. 9) E O sinal é transmitido por onda eletromagnética no espaço. Já a emissão do som no interior da nave é uma onda mecânica. 0) D ) B I. Verdadeiro. II. Falso. As ondas sonoras não se propagam no vácuo. III. Verdadeiro. ) E Lembrando que ondas em água, ondas sonoras e ondas em corda são ondas mecânicas. 3) E Ultrassom é uma onda mecânica com frequência acima de 0000 Hz. ) v T = km/h v L = 8 km/h a) Ondas T x = v. t x =. (t + 5) Ondas L x = v. t x = 8. t x = v.t x = 8. 5 = km 60 3 x = x t +0 = 8t t =0 5 t = 5 min = 60 h Física B

3 b) v L = L. f L c) v L =8 km/h = 8 = L. 0 L = 8 L = 0, m 36, 36 8 m/s 36, 8) A 30 = = 60. = 0,0057 m = 5,7 mm = tamanho do inseto 9) 5) A logo, f = v f = , 5 f = Hz f = 738 khz 6) Perceba pelo desenho que a onda executa 6 oscilações completas em s. Assim: f = número de repetições = 6 =,5 Hz tempo 7) Perceba que entre R e S existem 6 comprimentos de onda. Assim: 6 = 3 m = 3 6 = 0,5 m v = 0,5.,5 v = 0,75 m/s A A = = 8 = = Se e f = f então: v v = 600 = v v =300 m/s 8 30) Como o meio se mantém, a velocidade fica constante. Assim: v = T Como o comprimento de onda aumenta, o período também deve aumentar para que a velocidade se mantenha constante. Física B 3

4 3) A o C 0,59 m/s 0 o C v v = 3,6 m/s v som = ,6 = 353,6 m/s 35) f = 0 Hz Assim, V = 353, 6 =,07 V o 330 v v 0,07 = 8cm v = 8. 0 v = 80 cm/s, T ( C) 36) 3) v = 5 mm/s = 0 mm f =? f = 00 Hz = cm 5 = 0. f f =,5 Hz x 60 f = 75 rpm 33) frequência = número = cm de repetições = 0 tempo 5 = Hz v = 00. v = 00 m/s 37) = 0 cm = 0, m v =,6 m/s v =. v = cm/s 3) T = 0,5 = 30 cm = 0,3 m v = T Perceba pelo comprimento de onda que 6 quadradinhos medem 0 cm. Assim, cada quadradinho mede: 5 cm Dessa forma: Amplitude = 3 quadradinhos = 7,5 cm v = 030, 0, v =,5 m/s v = 0,6 =, T T T = 0, = 0,5 s 6, Física B

5 38) = 0 cm c)com base no mesmo raciocínio do item anterior t = 0 s, t = s e t = s d) v = x t = cm s = cm/s A rolha percorre no primeiro s cm para cima. 0) Perceba pelo gráfico que o tempo necessário para uma oscilação é de 0 s. T = 0 s v = T = 0 0 = m/s 39) = 0,8m I. Falso. v = m/s = 8 m = 8. f f = 3 Hz II. Verdadeiro. No MHS, nos pontos em que a velocidade é nula, o valor da aceleração é máxima. III. Verdadeiro. A velocidade é nula nos extremos do MHS, que por sinal são pontos de deslocamento ou deformação máxima. IV. Falso. A velocidade dos pontos na corda assume valores variáveis entre 0 e m/s (em módulo). Perceba pelo gráfico que o tempo de execução de uma oscilação é s. T = s a) v = T = 08, = 0, m/s b) Como o movimento ondulatório pode ser projetado num MHS, perceba que: ) T = s f = T = = 0,5 Hz Física B 5

6 ) D 3) D 7) A O princípio de Huygens, diz que cada ponto de uma frente de frente é a fonte de uma frente de onda secundária. 8) C A equação y = 0. cos (t x), ajustando a equação de acordo com definição de equação de onda temos:, onde ) C 5) D Os sinais de rádio AM e FM são ondas eletromagnéticas, se propagam em todos os meios, inclusive no vácuo. Sendo os sinais AM, os possuem menor nitidez e maior alcance e os sinais FM, maior nitidez e menor alcance. Na figura, temos: 9) D Então a velocidade de propagação da onda é dada por:, concluimos que De acordo com a equação da onda, temos: T = 0, s e = 0,5 m Então:, substituindo Então, = 0,50 m Na figura, temos: 6) B Então, T = 0,0 s Figura (individuo tocando violão), onda na corda: mecânica, unidimensional e transversal. Figura (um peixe que pula na água lago), onda na água: mecânica, bidimensional e transversal. Figura 3 (antena de uma estação de rádio), onda: eletromagnética, tridimensional e transversal. 50) y = 0,5 cos π 0, t 0, x ( ) + π t x y = A cos π T ϕ o + a) A = 0,5 m; b) 0, t = t T T = = 5 s; 0, c) 0, x = x = 0 m; d) V = T = 0 5 = m/s; e) ϕ o = π rad. 6 Física B

7 5) A Maior comprimento de onda, Menor comprimento de onda, 5) A Dada equação y = 0,005. cos[π(0. t. x)], ajustando a equação de acordo com definição de equação de onda temos:, onde 5) 53 π π y = 0,05. cos. x. t 0 0 x t y = 0,05. cos 0 0 y = 0,05 cos π x t 0 0 y = 0,05 cos π x t 0 80 x t y = A cos π T 0. Verdadeira. A = 0,005 m 0. Falsa. x = = 0 m 0 0. Verdadeira. Perceba que entre os parênteses o sinal é negativo. Logo, o sentido de propagação é x positivo. 08. Falsa. t t 80 = T T = 80 s 6. Verdadeira. V = T = Verdadeira. = 0,5 m/s Então a velocidade de propagação da onda é dada por: 55) E Os pontos e 3 possuem acelerações nulas e velocidades transversais máximas. Perceba ainda que o ponto 5 seria um ponto de velocidade nula, porém de aceleração máxima. 56) C Perceba que a equação apresentada possui = 0 cm. Ao dobrarmos a frequência o comprimento de onda diminuirá vezes. Logo, = 0 cm, porém com a mesma amplitude. W = π T = π = 0,05 π radianos 80 53) E 57) E I. Correta. Cada ponto de uma frente de onda se comporta como uma fonte secundária(huygens) II. Correta. Somente com transversais(direção de propagação perpendicular a direção de vibração). III. Incorreta. Na refração, a frequencia permanece constante. IV. Incorrenta. Na reflexão ocorre inversão de fase. Física B 7

8 58) B I. Incorreta. Direção de vibração e propagação são perpendiculares. II. Correta. 59) D III. Incorreta. Direção de vibração e propagação são concidentes. IV. Correta. 8 Física B