Resolução de Preparando-se para as provas 01/11

Ondas

Borges e Nicolau

Exercício 1
A mão da pessoa, segurando a extremidade de uma corda tensa e flexível, produz uma perturbação que se propaga ao longo da corda. A perturbação denomina-se pulso e o movimento do pulso constituí uma onda. A mão da pessoa é a fonte e a corda é o meio em que a onda se propaga.


Observe na figura uma onda periódica propagando-se numa corda.

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a) Classifique o tipo de onda, dizendo se é transversal ou longitudinal.


b) O que representam as distâncias a e λ.


c) Quais os nomes que são dados aos pontos A e B? E aos pontos C e D?

Resolução:

a) Como a direção de propagação é perpendicular à direção de vibração, concluímos que a onda é transversal.

b) a: amplitude; λ: comprimento de onda

c) A e B: cristas; C e D: vales

Exercício 2
Observe uma onda periódica propagando-se em uma mola. Classifique o tipo de onda, dizendo se é transversal ou longitudinal.

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Resolução:

Como a direção de propagação coincide com a direção de vibração, concluímos que a onda é longitudinal.

Exercício 3
Dois pulsos propagam-se ao longo de uma corda em sentidos opostos.

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a) Represente a corda no instante em que ocorre a superposição dos pulsos.

b) Represente a corda depois de ocorrer a superposição.

Resolução:

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Exercício 4
A forma de uma corda, num determinado instante, por onde uma onda se propaga, está representada abaixo. A velocidade de propagação da onda na corda é de 10 cm/s. Determine a frequência e o comprimento de onda.

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Resolução:

Da forma da corda, concluímos que: λ = 4x1cm  =>  λ = 4 cm

v = λ . f  =>  10 = 4 . f  =>  f = 2,5 Hz

Exercício 5
A vibração de uma fonte produz, em 5 segundos, ondas em uma corda que apresenta o aspecto indicado na figura. Determine:

a) a frequência

b) o comprimento de onda

c) a velocidade de propagação.

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Resolução:

a) Por regra de três, temos: Em 5 s  =>  1,5 vibração. Logo em 1 s  =>  0,3 vibração. Portanto, a freqüência é f = 0,3 Hz

b) λ = 4x1cm  =>  λ = 4 cm

c) v = λ . f  =>  v = 4 . 0,3  =>  v = 1,2 cm/s

Exercício 6
Um pulso é produzido na extremidade A de uma corda tensa, propaga-se e atinge a extremidade B.

Duas situações são mostradas relativas ao pulso refletido. Qual delas corresponde à extremidade B fixa?

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Resolução:

Quando a extremidade é fixa o pulso sofre reflexão com inversão de fase. Portanto, a situação a) corresponde à extremidade B fixa.

Exercício 7
Analise a frase a seguir e responda se está certa ou errada:
A frequência de uma onda é sempre a frequência da fonte que a emite.

Resolução:

A frase está CERTA

Nos exercícios 8 e 9 preencha os espaços utilizando a adequadamente as grandezas: frequência; comprimento de onda e velocidade de propagação.

Exercício 8
Na reflexão de uma onda não variam a ........................................ , a ...................................... e o ............................................ .

Resolução:

freqüência; velocidade de propagação; comprimento de onda.

Exercício 9
Na refração a ................................ não varia. A ................................................ e o ................................................ variam na mesma proporção.

Resolução:

freqüência; velocidade de propagação; comprimento de onda.

Exercício 10
Uma onda reta propaga-se na superfície da água de um tanque e incide num obstáculo, como mostra a figura, na qual representamos frentes e um raio de onda.

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Refaça a figura e represente o correspondente raio de onda e as frentes de onda após a reflexão.

Resolução:

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Exercício 11
Uma onda reta propaga-se na superfície da água de um tanque e passa de um meio I para outro meio II. Na figura representamos frentes de onda incidentes e refratadas.

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Em qual meio é maior a velocidade de propagação da onda? Entre os meios I e II, qual é o mais raso?

Resolução:
A distância entre duas frentes de onda consecutivas é igual ao comprimento de onda. Assim, o comprimento de onda no meio I é maior do que no meio II. De v = λ . f, sendo f constante, concluímos que no meio I a onda se propaga com velocidade maior.

No meio II a velocidade de propagação da onda é menor e portanto este meio é mais raso.

Exercício 12
Dados os sons de freqüências 400Hz e 250 Hz, qual deles é mais grave?

Resolução:

O som de frequência 250 Hz é mais grave do que o som de freqüência 400 Hz.

Exercício 13
Qual é a qualidade fisiológica do som que permite distinguir, para um ouvinte, sons de mesma altura, emitidos por instrumentos diferentes, mesmo que estes sons tenham mesma intensidade?

Resolução:

A qualidade fisiológica do som que permite distinguir, para um ouvinte, sons de mesma altura, emitidos por instrumentos diferentes, mesmo que estes sons tenham mesma intensidade, chama-se TIMBRE.