Um golfinho que emite ondas sonoras de 120 kHz está se movendo em direção a um peixe que se aproxima na direção oposta. Suponha que o golfinho se move a uma velocidade de 3 m/s e o peixe se move a uma velocidade de 2 m/s. A velocidade do som na água é de 1500 m/s.

Assinale a alternativa CORRETA que apresente a frequência aparente do sonar percebida pelo peixe:

A energia solar é uma forma menos danosa ao meio ambiente, nela a energia da luz do Sol é convertida diretamente em energia elétrica pelas células fotovoltaicas que formam os painéis solares. Sobre a mesma, julgue os excertos a seguir:

Excerto I. Uma célula fotovoltaica é um dispositivo constituído de materiais semicondutores à base do elemento químico silício, inclusive esses materiais são os mesmos utilizados na fabricação dos chips de computadores.

Excerto II. Na célula fotovoltaica, quando os fótons da luz do Sol incidem sobre a placa, ocorre a separação de cargas elétricas no material. Uma região fica com excesso de elétrons, enquanto na outra há falta deles, formando-se então dois polos, um negativo e um positivo. Quando os polos são conectados a um dispositivo, como uma lâmpada, flui corrente elétrica pelo dispositivo, fazendo-a funcionar.

Fonte: Mortimer E. et al. Matéria, energia e vida, uma abordagem interdisciplinar − O mundo atual: questões sociocientíficas. São Paulo: Editora Scipione, 2020.

Sobre os excertos, assinale a alternativa CORRETA. 

A luz é uma onda eletromagnética, além da luz também são consideradas ondas eletromagnéticas: as ondas de rádio e televisão, a radiação ultravioleta, micro-ondas e raios X e raios gama. Sobre essas ondas eletromagnéticas, julgue os itens a seguir como Verdadeiras (V) ou Falsas (F):

(__) Elas diferem no comprimento de onda, que varia de acordo com o meio em que ela se propaga.

(__) No vácuo, cada onda se propaga em uma velocidade diferente.

(__) As ondas do micro-ondas possuem um comprimento de onda mais curto do que as ondas de rádio.

Assinale a alternativa com a sequência CORRETA de cima para baixo.

Um ponto material realiza movimento harmônico simples sobre um eixo OX, sendo sua equação horária em função do tempo:



Nessas condições, em t = 2 segundos, a velocidade escalar e a aceleração escalar do ponto material no eixo X são

Durante uma aula de introdução à óptica física, um professor explicou o fenômeno óptico da difração. Para isso, ele utilizou, como recursos, um laser colimado e uma fenda. Após a explanação, o docente iniciou uma atividade de cunho investigativo, na qual solicitou que cada grupo propusesse uma atividade experimental que evidenciasse a transição da óptica geométrica para a óptica ondulatória, a partir da passagem da luz por um obstáculo.

Nesse situação, considerando-se o objetivo da atividade proposta pelo professor, é adequado solicitar que os alunos investiguem

Um modulador de Mach-Zehnder (MZ) é um dispositivo óptico utilizado para modular, externamente, em amplitude, a luz contínua emitida por um laser em um sistema de comunicação por fibra óptica. Essa modulação é realizada por meio da divisão da luz original, proveniente do laser, em dois caminhos ópticos idênticos, chamados braços do interferômetro MZ. Porém, em um deles é possível introduzir um dispositivo, no qual se pode aplicar uma tensão e alterar uma propriedade da onda que passa por esse braço. O sinal óptico emitido na saída do modulador consistirá em um sinal binário, ou seja, na presença ou na ausência de luz correspondente a essa tensão sobre o modulador.

A partir dessas informações, assinale a opção que explica, corretamente, o processo de modulação.

O espalhamento Rayleigh é uma interação entre um fóton e um átomo absorvedor, caracterizado pelo espalhamento de fótons em elétrons atômicos ligados. O átomo não é excitado nem ionizado como resultado da interação e, após a interação, os elétrons ligados voltam ao seu estado original. Considere um feixe de luz solar que atravessa a atmosfera da Terra. A luz azul, com comprimento de onda de 450 nm, é espalhada devido ao espalhamento Rayleigh, cuja intensidade do espalhamento depende do comprimento de onda da luz. Se a luz vermelha no mesmo feixe tiver um comprimento de onda de aproximadamente 650 nm, quão mais intensa é a dispersão da luz azul em comparação com a luz vermelha?

Uma mergulhadora, transportando uma scuba, que contém ar comprimido para respiração, escuta um som proveniente da buzina de um barco que está, na superfície de um lago, diretamente sobre ela. No mesmo instante, um amigo que está nas margens do lago a uma distância de 17,0 m da buzina também ouve o som da buzina. Se a buzina está a 1,7 m acima da superfície da água e considerando que a velocidade do som, no ar, é igual a 340 m/s e que, na água, é igual a 1.450 m/s, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a distância entre a buzina e a mergulhadora.

Considerando a equação de onda do tipo y = y_m sen(kx - ωt + ϕ), qual é o valor da constante de fase de uma onda em que a posição é y(x = 0,t = 0) = y_m?

Qual dos seguintes termos abaixo é usado para medir a frequência de uma onda sonora?

Qual das alternativas a seguir corresponde à definição de infrassom? 

As frequências sonoras podem ser divididas em três categorias principais: low (graves), mid (médios) e high (agudos). Cada uma dessas categorias abrange uma faixa específica de frequências, que é importante para a equalização e ajuste de som em diversas aplicações de áudio.

Assinale a alternativa que corretamente relaciona as faixas de frequência às suas respectivas categorias.

Considerar que o som viaja a 340m/s e que a equação abaixo ilustra uma forma de cálculo por meio da qual é possível supor a distância a que uma tempestade está de nosso local de observação. Tendo visualizado um raio (relâmpago) de sua janela, e passados 15s, ouve-se o trovão. A que distância a tempestade está? 

A utilização das ondas eletromagnéticas na comunicação sem fio desempenha um papel fundamental na conectividade global contemporânea. A propagação dessas ondas, que incluem rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, e raios-x, tem sido amplamente explorada para transmitir informações através de diferentes meios. A comunicação sem fio engloba uma variedade de tecnologias, desde a rádio comunicação tradicional até as redes móveis modernas, como 4G e 5G. Dispositivos como smartphones, tablets, e computadores portáteis dependem da transmissão de dados por ondas eletromagnéticas para realizar chamadas, enviar mensagens, e acessar a internet.
Diante da aplicação das ondas eletromagnéticas na comunicação sem fio, qual característica fundamental dessas ondas permite que sinais de rádio e televisão sejam transmitidos a longas distâncias, contornando obstáculos como edifícios e relevos naturais?

A luz é um fenômeno ondulatório que se propaga a uma velocidade de 300.000 Km por segundo, sem necessitar de um meio físico, ao contrário das ondas mecânicas (sonoras, ondas sísmicas ou de água etc.). A luz é parte de um fenômeno chamado radiação eletromagnética que propaga energia com flutuações de campo elétrico e magnético como consequência de explosões nucleares das estrelas, como o sol. Além do sol, há outras fontes que geram luz como as lâmpadas, velas etc. Os objetos que não possuem luz própria quando iluminados (a Lua, plantas e animais, cadeira, a mesa etc.) refletem e absorvem luz. Em relação a luz:

Um professor, ao preparar uma aula de ciências sobre ondas, fez um resumo dos assuntos que seriam discutidos em sala de aula. Porém, ele achou uma fonte que ficou desconfiado sobre as informações acerca desse assunto. Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre a diferença fundamental entre ondas sonoras e ondas de luz? 

No estudo do áudio e da acústica, é essencial compreender as características fundamentais das ondas sonoras, incluindo a natureza das ondas puras, as diferentes fases das ondas e os tipos de onda existentes. Com base nesse conhecimento, avalie as seguintes afirmações e atribua (V) para as verdadeiras e (F) para as falsas:

(__)Uma onda pura, ou onda senoidal, é caracterizada por ter uma única frequência e amplitude constante, resultando em um som puro.

(__)Na fase da onda, uma diferença de 180 graus representa ondas que estão em completa harmonia e reforçam uma à outra.

(__)Ondas transversais e ondas longitudinais referem-se, respectivamente, aos tipos de onda que se movem perpendicularmente e paralelamente à direção de propagação da onda.

Assinale a alternativa com a sequência correta:

Ressonância é um fenômeno que ocorre quando um objeto ou sistema vibra com amplificações máximas em determinadas frequências. Essas frequências são conhecidas como frequências naturais ou próprias do sistema. A simpatia e a interação entre corpos vibrantes também desempenham um papel crucial em diversas aplicações práticas, desde a construção de instrumentos musicais até a engenharia civil. Com base no conhecimento sobre ressonância, simpatia e corpos vibrantes, avalie as seguintes afirmações, julgando-as como verdadeiras (V) ou falsas (F):

(__)A ressonância ocorre quando a frequência de uma força externa aplicada coincide com a frequência natural de um corpo, resultando em uma vibração aumentada.

(__)A simpatia entre dois objetos sonoros ocorre mesmo quando estão em frequências significativamente distintas.

(__)Corpos vibrantes, como cordas de um violão, podem produzir som mesmo na ausência total de ressonância.

Assinale a alternativa cuja respectiva ordem de julgamento está correta:

O decibel (dé uma unidade de medida usada para expressar a intensidade do som. Seu conceito e aplicação são fundamentais em diversas áreas, desde a engenharia de som até a medicina auditiva. Levando em consideração o entendimento de decibéis e sua importância prática, qual das seguintes afirmações é correta sobre o uso e a natureza dos decibéis?

Dentro do campo do áudio e da física do som, o princípio da ressonância é um fenômeno fundamental que ocorre quando um corpo ou sistema vibratório responde com maior amplitude em determinadas frequências, conhecidas como frequências de ressonância. Considerando este conceito, qual das seguintes afirmações descreve corretamente um cenário que envolve o princípio da ressonância?