Questões de Concurso Comentadas sobre oscilação e ondas em física

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - FUB - Físico |
Q2233358 Física

     Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência. 



Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.  

No experimento realizado, não ocorre o fenômeno da difração.

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - FUB - Físico |
Q2233357 Física

     Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência. 



Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.  

Sabendo-se que o espaçamento entre as franjas de interferência é de 2 × 10−6 μm, é correto afirmar que o comprimento de onda da onda associada aos elétrons é de 5 pm.  

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - FUB - Físico |
Q2233356 Física

     Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência. 



Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.  

Se a velocidade dos elétrons fosse multiplicada por dois, o comprimento de onda associado seria reduzido em 50%.  

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - FUB - Físico |
Q2233355 Física

     Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência. 



Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.  

Para que haja interferências entre duas ondas luminosas, a diferença de fase entre elas deve variar com o tempo.

Alternativas
Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - FUB - Físico |
Q2233354 Física

     Com o intuito de caracterizar um feixe de elétrons usando-se o experimento de fendas de Young, um feixe de elétrons é bombardeado sobre uma placa com duas fendas. Os elétrons são lançados à velocidade de 1,3 × 108 m/s. Um anteparo é colocado atrás da placa, de modo a imprimir o impacto de cada elétron. No início do experimento, observam-se impactos distribuídos aleatoriamente por todo o anteparo; no entanto, após um número suficientemente grande de impactos, um padrão de interferência aparece na tela (para um número de impactos maior que 5.000). A figura a seguir ilustra de forma simplificada essa experiência. 



Com relação a essa experiência, julgue o item a seguir.  

Nessa experiência, constata-se que um elétron isolado pode ser considerado uma partícula clássica cuja trajetória pode ser prevista.

Alternativas
Q2221005 Física
As asas das borboletas apresentam cores estruturais devido ao fenômeno de interferência causado pelas múltiplas reflexões internas, semelhante ao que ocorre em filmes finos. Essas cores são resultado da interferência construtiva e destrutiva das ondas de luz que são refletidas e transmitidas pelas camadas microscópicas das asas. A interferência construtiva ou destrutiva ocorre devido à diferença de caminho percorrido pela luz ao atravessar cada calha, que são as estruturas que compõem as camadas das escamas das asas da borboleta, e pela mudança de fase que ocorre nas múltiplas reflexões da luz. A distância entre as calhas é o principal fator que determina a coloração final observada. Considere uma situação hipotética na qual a diferença de fase entre as ondas equivale à π /2. Com base nessas informações, no que se refere à relação entre a distância entre as calhas das asas de uma borboleta e a coloração exibida: haverá interferência ________ se a distância entre as calhas for um múltiplo ______________________________. 

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima. 
Alternativas
Q2220994 Física
É um fato conhecido que qualquer tipo de onda pode transportar energia sem que haja transporte de matéria. Portanto, podemos associar a uma onda uma taxa média com a qual a energia é transmitida. Considere uma onda estabelecida em uma corda propagando-se em um determinado meio. Se, ao mudar de meio, a velocidade da onda dobrar e sua amplitude for reduzida pela metade, como a potência média será afetada? 
Alternativas
Q2211618 Física
Quando feixes de luz monocromáticos e paralelos de comprimento de onda λ incidem sobre uma barreira contendo duas fendas SA e SB, separadas por uma distância d, ocorre o fenômeno da difração.
A luz proveniente das fendas produz, em uma tela paralela e separada, a uma distância L da barreira que contém as fendas, um padrão de interferência constituído de franjas claras e escuras.
Um procedimento que permite que essas franjas sejam observadas mais afastadas umas das outras é a
Alternativas
Q2211585 Física

Uma onda de luz monocromática vinda do vácuo, em que seu comprimento de onda é λo , incide em um cristal transparente cujo índice de refração para essa luz é 3/2.


Sejam λ o comprimento de onda da onda refletida e  λ′ o comprimento da onda refratada.


Esses comprimentos de onda são tais que

Alternativas
Q2202862 Física
Quando uma onda passa do ar para uma camada de vidro, o que ocorre? 
Alternativas
Q2201954 Física
Uma corda de 15 g e 1,5m está fixada por uma das extremidades à haste de um dispositivo vibrador ligado a um gerador de áudio, que a faz oscilar transversalmente, com amplitude de 3 cm e frequência de 5Hz. Uma tensão de 4N é mantida na corda por meio de um bloco e uma polia, conforme ilustrado na figura abaixo.
Imagem associada para resolução da questão

Fonte: Adaptada de http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/demo/59/3B22.10-Ondas-estacionarias-em-uma-corda
Sabe-se que o deslocamento transversal y da onda, em função do tempo (t) para um ponto da corda localizado a uma distância (x) da extremidade fixa à haste do dispositivo vibrador, no intervalo de tempo em que a onda ainda não chegou à extremidade oposta, é dado pela função: Imagem associada para resolução da questão

Considere que o no instante inicial a haste do dispositivo está a uma altura de 1,5 cm acima da posição ilustrada na figura. Assinale a alternativa que descreve a função y(x,t), para as condições específicas desse problema. 
Alternativas
Q2201952 Física
Considere o seguinte experimento mental:
Um recipiente retangular de volume total V, hermeticamente fechado e de paredes externas adiabáticas, possui internamente três compartimentos também herméticos. Esse recipiente hipotético possui um mecanismo que permite que as paredes internas que separam os compartimentos hora funcionem como paredes adiabáticas, hora como diatérmicas. Cada compartimento é preenchido com uma porção de massa M de um gás ideal, aquecida a diferentes temperaturas, sendo T temperatura a do gás no compartimento 1; 2T do gás no compartimento 2 e 0,75T do gás no compartimento 3. Inicialmente as paredes que separam os compartimentos 1 e 3 e os compartimentos 3 e 2 funcionam como paredes diatérmicas e a parede que separa o compartimento 1 e 2 funciona como uma parede adiabática. Após um tempo suficiente de espera os gases armazenados entram em equilíbrio termodinâmico. Dá-se início à segunda etapa do experimento, em que os tipos de parede se invertem: as paredes entre os compartimentos 1 e 3 e entre os compartimentos 2 e 3 passam, então, a funcionar como paredes adiabáticas, e a parede entre o compartimento 1 e 2, como diatérmica. Como esquematizado na ilustração abaixo: Imagem associada para resolução da questão

Figura 1. Ilustração esquemática dos compartimentos nas duas etapas do experimento
Sobre os processos termodinâmicos ocorridos com os gases nos compartimentos, analise as afirmativas abaixo.
I. Na etapa 2 do experimento, não haverá troca de calor entre os gases do compartimento 1 e 2. II. Na etapa 1 do experimento, os processos termodinâmicos ocorridos com os gases nos compartimentos de 1 a 3 são todos isobáricos. III. Na etapa 1 do experimento há um aumento da energia interna do gás localizado no compartimento 3 e, portanto, um aumento do trabalho que esse gás realiza sobre as paredes.
Assinale a alternativa que versa sobre a veracidade das afirmativas acima. Se necessário considere a Lei dos Gases Ideais: pV=nRT.
Alternativas
Q2198742 Física
Uma ambulância, com uma sirene ligada emitindo um som de frequência igual a 1037 Hz, desloca-se em direção ao observador. Esse observador está em repouso segurando um smartphone com o aplicativo Spectroid, que mede uma frequência de 1141 Hz (pico de -19 dB) para as ondas sonoras advindas da sirene, conforme observado na tela do aparelho: Imagem associada para resolução da questão

Fonte: Tela do aplicativo Spectroid para smartphones android
Considerando que a velocidade do som no ar é igual a 330 m/s nesse local, a velocidade da ambulância em relação ao observador é  
Alternativas
Q2198741 Física
A escala Richter é uma escala logarítmica, cuja magnitude pode ser calculada a partir de dois parâmetros medidos por um sismógrafo. A amplitude A, em milímetros, medida diretamente no sismograma e o tempo t, em segundos, medido desde o início do trem de ondas P (primárias) até a chegada das ondas S (secundárias):
M = log10 ( A . t3 / 1,62 )
Com base no texto e em seus conhecimentos sobre ondas, avalie as seguintes afirmações:
I- Sismos nos quais se mede uma maior diferença de tempo entre as frentes de onda P e S tendem a ser mais destrutivos.
II- Por ser uma escala logarítmica, a escala Richter não pode ser usada para comparar eventos distintos.
III- Uma amplitude dez vezes maior corresponde a um aumento de 1,0 na escala Richter.
IV- A intensidade sonora também é uma escala logarítmica.
Estão corretas apenas
Alternativas
Q2198740 Física
O gráfico a seguir registra a componente horizontal sx do movimento de oscilação de um pêndulo gigante sx : Imagem associada para resolução da questão


Com base nesses dados, é correto afirmar que
Alternativas
Q2185937 Física
Uma corda tensionada e fixa nas duas extremidades vibra em regime estacionário, de modo que se vê um único nó intermediário. Se o comprimento dessa corda é 1,5 m e a frequência de vibração é 200 Hz, assinale a alternativa que apresenta qual seria a frequência (f) e o comprimento da onda (λ) se essa mesma corda estivesse vibrando no modo fundamental.
Alternativas
Q2184362 Física
Sol é uma fonte natural de radiação ultravioleta (UV), a qual pode causar queimaduras (eritemas) e predispor os seres humanos ao desenvolvimento de câncer de pele. Pessoas em ocupações como as de jardinagem, pesca e na lavoura, estão sujeitas a muitas horas de exposição à radiação solar ao longo do dia. Uma medida da exposição à radiação UV é dada em termos da grandeza física Exposição Radiante (H) que é a energia radiante total incidente em uma superfície dividida pela área da superfície. H depende da energia da radiação incidente e do tempo de exposição à radiação e a intensidade de um eritema é tanto maior quanto maior H. A radiação UV é classificada de acordo com seu comprimento de onda em: UVA, que é a radiação eletromagnética de comprimento que varia de 315 nm até 400 nm; UVB, de comprimento inferior a 315 nm até 280 nm, e UVC, de comprimento inferior a 280 nm até 100 nm.
Assinale a alternativa que apresenta a relação entre intensidade de eritemas e tipos de radiação UV. 
Alternativas
Q2170793 Física
Analise as afirmativas abaixo sobre as ondas estacionárias e assinale a alternativa correta.
I. Formam-se ondas estacionárias pela superposição de duas ondas com a mesma amplitude e a mesma frequência, mas sentidos opostos de propagação.
II. Em uma corda fixa em uma das extremidades, a frequência do segundo harmônico é duas vezes a frequência do modo fundamental.
III. Em uma corda fixa nas duas extremidades, a velocidade da onda é diferente em cada harmônico.
IV. Em uma corda fixa nas duas extremidades, a frequência do terceiro harmônico é três vezes a do primeiro.
V. Em um tubo aberto nas duas extremidades, a condição de onda estacionária coincide com a da corda fixa em uma das extremidades.
Alternativas
Q2158598 Física

Acerca do tema ondas mecânicas e eletromagnéticas, julgue o item a seguir.  


Caso a velocidade de uma onda eletromagnética no ar seja de 3 × 108 m/s, a frequência de uma onda luminosa com comprimento de onda de 700 nm será, aproximadamente, 2,3 × 105 Hz. 


Alternativas
Q2157820 Física
Imagem associada para resolução da questão

A comunicação subaquática sem fio é uma tecnologia exclusiva que facilita altas taxas de transferência de dados e comunicação à distância moderada em ambientes submarinos. Na figura precedente, estão esboçados três procedimentos de comunicação sem fio nesse ambiente.
Tendo como referência as informações acima, julgue o próximo item, no que tange às leis do eletromagnetismo e à radiação eletromagnética. 
Os processos de comunicação esboçados em (A) e (B) usam ondas mecânicas, e o processo de comunicação em (C) ocorre via ondas eletromagnéticas.
Alternativas
Respostas
121: E
122: C
123: C
124: E
125: E
126: A
127: C
128: E
129: A
130: B
131: E
132: A
133: C
134: E
135: E
136: A
137: B
138: C
139: E
140: E