Questões de Concurso
Sobre ondas e propriedades ondulatórias em física
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A difração da luz pode ser explicada pelo princípio de Huygens, segundo o qual cada ponto de uma fenda se comporta como se fosse um foco emissor secundário de luz. Considerem-se uma fenda de largura AB na qual incide, perpendicularmente, um feixe de luz monocromática e um segundo anteparo opaco, disposto perpendicularmente aos raios incidentes na fenda, no qual é projetada a imagem da fenda, conforme a figura acima. Suponha-se ainda que, sobre a fenda estreita, incida uma luz monocromática de 600 nm, em um anteparo, a 2 m de distância (D), que o afastamento linear (y) entre o segundo mínimo de difração e o máximo central seja de 1,2 cm e que, para pequenos ângulos, tg Θ ≅ sen Θ . Nesse caso, a largura AB da fenda, em milímetros, é igual a
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a frequência do som do modo fundamental, em Hertz.
Considerando essa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta a frequência angular da onda em radianos por segundo.
I- Luz monocromática são radiações eletromagnéticas na faixa de luz visível compostas por um único comprimento de onda. II- Luz policromática é aquela composta por uma combinação de duas ou mais cores monocromáticas, como por exemplo, a luz branca emitida pelo sol. III- Um corpo de cor branca é aquele que absorve todas as cores sobre ele incididas, sem refletir nenhuma. IV- Usando-se um prisma, é possível decompor a luz policromática nas luzes monocromáticas que a formam, o que não é possível para as cores monocromáticas, como o vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
Estão CORRETAS as afirmações:
Um raio de onda compressional incide de cima para baixo sobre uma interface de dois meios isotrópicos e elásticos, onde o meio inferior possui um valor de impedância acústica maior do que a do meio superior.
Se o ângulo de incidência for normal à interface, a energia da onda compressional será
Durante uma aquisição sísmica, cada tiro emitido por uma fonte é gravado por muitos receptores. A Figura abaixo ilustra uma geometria de aquisição marinha com uma fonte e quatro receptores.
A distância da fonte até o primeiro receptor, considerando da esquerda para a direita, é de 3.000 m, a distância entre os receptores é de 1.000 m, e a interface A está a 2.000 m de profundidade. Uma onda compressional é emitida pela fonte, propaga-se pelo meio, sofre reflexão na interface A e é captada pelo segundo receptor, como mostrado na Figura.
Se o meio de propagação possui uma velocidade compressional
constante de 1.500 m/s, qual o tempo de propagação
dessa onda até o segundo receptor?
A frequência dessa radiação, em Hz, é igual a
Dado Velocidade da luz no vácuo: 3 x 108 m/s
Durante a propagação de uma onda em 3D, toda região do espaço para a qual a onda possui a mesma fase é sempre descrita por uma equação 0,5 x + 4 y – 5 z = f(t).
Portanto, respectivamente, a forma das frentes de onda e a direção (x,y,z) de propagação são dadas por:
Uma onda eletromagnética monocromática incide sobre uma fenda simples. A largura da fenda é 15,0 μm. Observa-se em um anteparo a 2,25 m de distância que a largura do máximo central da difração é de 18,0 cm.
Qual é o comprimento da onda de luz incidente sobre essa fenda?
Uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda é 400 nm, incide em um anteparo contendo duas fendas pequenas que distam 0,2 mm entre si. Um padrão de interferência é, então, observado em um anteparo, e a distância entre o máximo central de interferência e seu primeiro vizinho é 2,0 mm.
A distância, em metros, entre o anteparo e as fendas é
Qual é a velocidade estimada de uma onda compressiva, em m/s, passando por um meio de densidade ρ = 1,0 × 103 kg/m3 e módulo de Young Y = 1,0 GPa?
Dado
1 Pa = 1 N/m2
= 1 kg /(ms2
)
Uma onda eletromagnética plana, cuja amplitude do campo magnético é 5,0×10-7 T, propaga-se em um meio não condutor onde sua velocidade é 0,6 c.
Qual é a amplitude do campo elétrico, em N/C, dessa onda?
Dado
c = 3,0×108
m/s
Para responder a questão, quando necessário, utilize:
Analise a figura abaixo, que representa a configuração de um experimento para produzir ondas estacionárias em um laboratório didático com gerador de áudio.
Fonte: FUNCERN, 2017.
Considere que, no início da aula, o professor tenha deixado seus bolsistas de iniciação científica, Eduarda, Ricardo, Ana e Francisco, livres para utilizarem as possibilidades do experimento, mas com uma situação problema a ser resolvida. Nessa situação-problema, os alunos deveriam encontrar quais grandezas seriam importantes para obter ondas estacionárias a partir de uma frequência específica de 450 Hz no gerador de áudio.
Quem encontrou, corretamente, as grandezas necessárias e os valores aproximados utilizados para visualizar a onda estacionária no experimento, representando a frequência fundamental, foi
O modelo de Einstein foi validado experimentalmente
em 1914 por Robert Millikan que também usa a equação
de Einstein para obter o valor da constante h. O
experimento consiste em se obter a curva de E versus f
representada acima. Por extrapolação da reta é possível
determinar a função trabalho. Considere um material
como o sódio após analisado tem função trabalho de
4,3 eV e frequência de corte de aproximadamente 10 x
1014 Hz. O valor da constante de Planck em eV.s é:
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