Para determinar a velocidade do som em um experimento didático simples foram analisadas as ondas de som estacionárias (harmônicos) produzidas em um tubo cilíndrico aberto de 20cm geradas a partir de um tapa dado em uma de suas extremidades. Durante a produção do som um dos lados do tubo fica fechado pela mão. O espectro sonoro foi captado através de um microfone introduzido dentro do tubo e ligado a um software de análise das intensidades de cada frequência, sendo obtido o espectro sonoro da figura. Considere a velocidade de propagação da onda de som utilizando as medidas do primeiro e o terceiro harmônico apenas, o valor médio delas é de aproximadamente:

Com a tecnologia dos dispositivos eletrônicos móveis o desenvolvimento de experimentos caseiros de baixo custo com razoável precisão se mostra como um interessante paradigma de ensino. Abaixo um experimento simples com um tablet dentro de uma sacola (disposto paralelamente ao chão para reduzir os efeitos de corpo extenso), configurando um pêndulo simples. A distância do dispositivo ao ponto de fixação é de cerca de 40cm. Os dados de leitura do acelerômetro do dispositivo foi realizado por meio de um aplicativo. A janela de dados de pouco mais de 8s considerada faz com que os efeitos de dissipação por atrito sejam menos significativa. Com o ajuste por mínimos quadrados se obteve a função a=0,85sen(4,9t). Considerando o modelo de pêndulo simples ideal esse experimento permite calcular o valor para a aceleração da gravidade como sendo aproximadamente:

A característica fundamental de uma onda é a transferência de energia do local em que está sendo gerada para outras regiões do espaço, sem que haja, nesse processo, transporte de matéria. A intensidade de uma onda mede a energia radiada. A esse respeito, assinale a opção correta.

O comprimento de onda (λ) de De Broglie de um elétron cuja energia cinética é 100 eV é, em : considere os seguintes dados:

1 = 10^-10 m , h = 6,6 x 10^-34 J ˑ s ,

1 eV = 1,6 x 10^-19 J, √29 ≅ 5,4 .

Dentre as alternativas a seguir, é correto afirmar que uma onda sonora:

O comprimento de onda (λ) da onda descrita pela equação a seguir é, em unidades do (SI): adote π =3,14 nos cálculos.

y(x, t) = 0,02 cos(0,25x - 50t + π/3)

Um experimento para medir frequências consiste em um sensor preso a uma bancada e um carro, com fonte sonora, que se desloca em um trilho, à velocidade constante e igual a 25% da velocidade do som, como mostra a Figura abaixo.

Qual é a razão entre a frequência da onda percebida pelo sensor e a frequência da onda emitida pela fonte?

Considere dois feixes monocromáticos da região espectral do visível, sendo o primeiro com comprimento de onda (λ₁) de 638 nm, e o segundo (λ₂) de 510 nm.

Quando são comparados, conclui-se que a radiação do primeiro, em relação à do segundo, tem maior

Dados

Constante de Planck

h = 6,6 x 10^-34 J s

Velocidade da luz no vácuo

v = 3 x 10⁸ m s^-1

A luz é um fenômeno complexo e compreender sua natureza é um dos principais objetivos da Física. Dessa maneira, marque a opção que descreve erroneamente uma das propriedades da luz.

As propriedades dos sons podem ser entendidas como características sonoras. Através de nossa percepção auditiva podemos perceber e definir tais propriedades. Em relação a essas propriedades é correto afirmar que:

A técnica de revelação de uma impressão digital por fluorescência é atualmente bastante utilizada. Sobre o comportamento do material que apresenta fluorescência, analise as afirmativas.

I - Emite ondas eletromagnéticas, alguns segundos após cessada a fonte de luz incidente sobre o material.

II - Emite luz na faixa do ultravioleta, a qual pode ser vista como uma luz brilhante.

III - Emite luz sem necessidade de elevação de temperatura do material.

Está correto o que se afirma em

Uma técnica de afinação de violão é, tendo-se afinada uma corda solta, prende-se essa corda em um determinado ponto do braço do violão, quinta casa, marcada com o segmento de reta C₅ na figura, produzindo-se som com frequência próxima àquela da corda abaixo (tão próxima quanto seu ouvido é capaz de identificar).

Considere que a corda solta ou presa na quinta casa produz ondas estacionárias de mesma velocidade. Considere também a relação entre velocidade (v), comprimento de onda (λ) e frequência de oscilação (f): v = λ . f

Os comprimentos L₅, para a corda presa na quinta casa, valem para a afinação da quarta corda a partir da quinta e da terceira corda a partir da quarta, que terão frequências naturais próximas respectivamente a:

Um sistema massa-mola foi posto a oscilar em um plano horizontal sem atrito (Figura A). O mesmo sistema massa-mola foi posto a oscilar verticalmente (Figura B). A amplitude do arranjo experimental vertical é maior que a amplitude do horizontal.

Os períodos de oscilação serão_______ para os dois arranjos. A energia mecânica total será_______ para o arranjo horizontal. A distância entre o ponto em que a mola é presa e o ponto de equilíbrio do sistema é _________.

Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas.

O pêndulo mostrado na figura abaixo consiste em uma esfera uniforme sólida de massa M sustentado por uma corda de massa desprezível. Calcule o período de oscilação do pêndulo para deslocamentos pequenos. Utilize a relação do cálculo do período de um pêndulo físico para pequenas amplitudes conforme a equação: T =2π √I/mgh  Dado: momento de inércia de uma esfera maciça em torno de um diâmetro: I = 2/5 MR² .

A figura, sem escala, reproduz duas fotografias instantâneas de uma onda que se deslocou para a direita numa corda. Sabe-se que, no intervalo de tempo entre as duas fotos, 0,20s, a onda se deslocou menos que um comprimento de onda e o deslocamento máximo de um ponto da corda em relação a sua posição de equilíbrio é de 2,0cm. Determine o módulo da velocidade transversal de um ponto dessa corda no instante que ele possui um deslocamento y = 1,6cm.

Duas ondas se propagam simultaneamente na mesma corda esticada:
y₁ (x,t) = (4,00mm).sen(2πx – 400πt) y₂ (x,t) = (3,00mm).sen(2πx – 400πt + 0,5π)
Escreva a equação da onda resultante da superposição dessas duas ondas.
Obs.: considere sen(0,3π) = cos(0,2π) = 0,8; cos(0,3π) = sen(0,2π) = 0,6.

Um tubo sonoro aberto nas duas extremidades, emite uma frequência de 680Hz para o sexto harmônico. Sabendo que a velocidade do som emitido vale 340m/s, qual é o comprimento do tubo?

Um corpo de 2kg está preso a uma mola de constante elástica igual a 100N/m, e oscila num plano horizontal de modo que sua posição é dada por X(t) = 5.cos(π.t/2), onde X está em metros e t em segundos. Despreze a massa da mola e também qualquer efeito devido ao atrito. Analise as seguintes informações sobre este movimento. I) Em t = 1s a posição do corpo será igual a zero. II) Em t = 5s o módulo da aceleração é máximo. III) A energia mecânica total do sistema é 1250 joules. As afirmações CORRETAS são:

Quando uma fonte emite um som e existe um movimento relativo entre a fonte e o receptor do som, a frequência do som percebido pelo receptor é diferente da frequência emitida pela fonte, sendo este fenômeno chamado de Efeito Doppler. Considerando este efeito podemos afirmar que:

Um professor faz duas montagens em um laboratório de óptica. Na primeira delas, uma fonte de luz coerente incide sobre uma minúscula fenda, na qual a luz é projetada em um determinado anteparo. Na segunda, a mesma fonte de luz incide sobre duas fendas minúsculas e também é projetada sobre esse anteparo.

Com esses dois experimentos, o professor pretende mostrar os fenômenos ópticos, respectivamente: