Borges e Nicolau
Ondas
Questão 1:
M. Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.YODER. J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).
Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)
a) comprimento da haste seja mantido constante.
b) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
c) material da haste possua alta condutividade térmica.
d) amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.
e) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.
Resolução:
O período do pêndulo para pequenas oscilações é dado por: T = 2π√(L/g) onde L é o comprimento da haste do pêndulo e g a aceleração local da gravidade. Sendo g constante e para manter T constante, o comprimento L deve ser constante.
Resposta: a
Questão 2:
Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo. Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamente,
a) maior que 25 cm e maior 1,0 m/s.
b) maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
c) menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s.
d) menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
e) igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.
Resolução:
Para um determinado meio a velocidade de propagação da onda permanece constante, assim:
v = λ.f = constante
f diminui <=> λ aumenta
Resposta: b
Questão 3:
Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.
Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45 km/h e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente distanciadas entre si por 80 cm.Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em 7 dez. 2012 (adaptado)
Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de
a) 0,3. b) 0,5. c) 1,0. d) 1,9. e) 3,7.
Resolução:
Como cada período de oscilação contém 16 pessoas, concluímos que existem 15 espaços entre elas. Deste modo, o comprimento de onda é
λ = 15.80cm = 1200cm = 12 m.
Velocidade de propagação dessa "onda humana"
v = 45 km/h = (45/3,6)m/s = 12,5 m/s
Cálculo da frequência da onda:
v = λ.f => 12,5 = 12.f => f ≅ 1,0 Hz
Resposta: c
Questão 4:
O eletrocardiograma, exame utilizado para avaliar o estado do coração de um paciente, trata-se do registro da atividade elétrica do coração ao longo de um certo intervalo de tempo. A figura representa o eletrocardiograma de um paciente adulto, descansado, não fumante, em um ambiente com temperatura agradável. Nessas condições é considerado normal um ritmo cardíaco entre 60 e 100 batimentos por minuto.
Com base no eletrocardiograma apresentado, identifica-se que a frequência cardíaca do paciente é
a) normal.
b) acima do valor ideal.
c) abaixo do valor ideal.
d) próxima do limite inferior.
e) próxima do limite superior.
Resolução:
De acordo com o gráfico dado em um intervalo de tempo de 6 s temos aproximadamente três batimentos.
Em 60 s teremos 30 batimentos isto é, uma frequência cardíaca aproximada de 30 bpm o que caracteriza um ritmo abaixo do normal.
Resposta: c
Questão 5:
Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.
Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?
a) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.
b) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
c) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
d) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.
e) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.
Resolução:
a) Correta.
O fenômeno descrito no texto refere-se à difração da luz em uma fenda.
Ao se esconder atrás de um muro, o menino ouve a conversa de seus colegas por difração do som nos contornos do muro.
b) Incorreta.
O fenômeno em questão é o eco.
c) Incorreta.
O fenômeno refere-se ao fato de que a velocidade de propagação do som no solo é maior do que no ar .
d) Incorreta.
O fenômeno citado é o Efeito Doppler
e) Incorreta.
É o fenômeno da ressonância.
Resposta: a
Questão 6:
Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro. Essa diferenciação se deve principalmente ao(a)
a) intensidade sonora do som de cada instrumento musical.
b) potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais.
c) diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical
d) timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes.
e) altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais.
Resolução:
O timbre é a qualidade fisiológica do som que permite distinguir sons de mesma altura (mesma frequência) e mesma intensidade, emitidos por instrumentos diferentes. O que faz a diferença é a forma de onda emitida pelo instrumento.
Resposta: d
Questão 7:
Quando adolescente, as nossas tardes, após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. Sempre perdíamos a aposta, ele possui o ouvido absoluto.
O ouvido absoluto é uma característica perceptual de poucos indivíduos capazes de identificar notas isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar relacioná-las com outras notas de uma melodia.LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão.
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado).
No contexto apresentado, a propriedade física das ondas que permite essa distinção entre as notas é a
a) frequência.
b) intensidade.
c) forma da onda.
d) amplitude da onda.
e) velocidade de propagação.
Resolução:
A qualidade do som que permite diferenciar as notas emitidas é denominada altura. Ela depende apenas da frequência do som emitido.
Resposta: a
Questão 8:
As notas musicais podem ser agrupadas de modo a formar um conjunto. Esse conjunto pode formar uma escala musical. Dentre as diversas escalas existentes, a mais difundida é a escala diatônica, que utiliza as notas denominadas dó, ré, mi, fá, sol, lá e si. Essas notas estão organizadas em ordem crescente de alturas, sendo a nota dó a mais baixa e a nota si a mais alta.
Considerando uma mesma oitava, a nota si é a que tem menor
a) amplitude.
b) frequência.
c) velocidade.
d) intensidade.
e) comprimento de onda.
Resolução:
Em uma mesma oitava a nota si é a que tem maior frequência f.
De v = λ.f, concluímos que sendo constante a velocidade de propagação a nota de maior frequência f tem o menor comprimento de onda λ.
Resposta: e
Questão 9:
Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possível utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).
A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:
a) 1/2 b) 2 c) 1 d) e) 4
Resolução:
Para o Dó central, o intervalo de tempo T corresponde a um período:
T = 1.TDC (1)
Para o Dó maior o intervalo de tempo T corresponde a dois períodos:
T = 2.TDM (2)
De (1) e (2), vem:
2.1/fDM = 1/fDC => fDC/fDM = 1/2
Resposta: a
Questão 10:
Nas rodovias, é comum motoristas terem a visão ofuscada ao receberem a luz refletida na água empoçada no asfalto.
Sabe-se que essa luz adquire polarização horizontal. Para solucionar esse problema, há a possibilidade de o motorista utilizar óculos de lentes constituídas por filtros polarizadores. As linhas nas lentes dos óculos representam o eixo de polarização dessas lentes.
Quais são as lentes que solucionam o problema descrito?
Resolução:
A luz refletida na água empoçada no asfalto está polarizada horizontalmente. Sabemos que um filtro polarizador posicionado verticalmente impede a passagem da luz polarizada horizontalmente. Nestas condições, os filtros dos óculos devem estar posicionados verticalmente.
Resposta: a
Nenhum comentário:
Postar um comentário