Especial de Sábado

Olá pessoal. Conforme combinamos, aí vão as resoluções.

Exercício 1:

(IJSO)
Depois de um temporal um pequeno lago se forma no quintal da casa de um estudante. Ele observa que gotas caem do beiral do telhado, provocando ondas na superfície do lago. Avalia a altura de 5,0 m de onde as gotas começam a cair. Nota que quando uma gota atinge a água, outra gota se desprende do telhado. Observa, ainda, que a distância entre duas frentes de onda sucessivas é de 4,0 cm. Resolve, então, calcular a velocidade de propagação das ondas na superfície da água. 
Adotando g = 10 m/s², o valor da velocidade encontrado pelo estudante é de:

a) 2,0 cm/s   b) 4,0 cm/s   c) 5,0 cm/s    d) 4,0 cm/s   e) 10 cm/s

Resolução:

O período das ondas formadas é o intervalo de tempo de queda de cada gota:

s = g.t²/2 => 5 = 10.T²/2 => T = 1,0 s

A distância entre duas frentes de ondas sucessivas é o comprimento de onda. Logo:

v = λ/T => v = 4,0cm/1,0s => v = 4,0 cm/s

Resposta: b

Exercício 2:

(Unirio-RJ)
Um vibrador produz ondas planas na superfície de um líquido com frequência f = 10 Hz e comprimento de onda λ = 28 cm. Ao passarem do meio I para o meio II, como mostra a figura, foi verificada uma mudança na direção de propagação das ondas.

Dados:
sen 30° = cos 60° = 0,5
sen 60° = cos 30° = √3/2
sen 45° = cos 45° = √2/2 e considere √2 = 1,4 

No meio II os valores da frequência e do comprimento de onda serão, respectivamente, iguais a:

a) 10 Hz; 14 cm.
b) 10 Hz; 20 cm.
c) 10 Hz; 25 cm.
d) 15 Hz; 14 cm.
e) 15 Hz; 25 cm.

Resolução:

A frequência não se altera. Logo, a frequência da onda no meio II é f = 10 Hz.

Pela Lei de Snell- Descartes, temos:

v_II.sen i = v_I.sen r => λ_II.sen i = λ_I.sen r =>
λ_II. sen 45° = λ_I. sen 30°
λ_II.(1,4/2) = 28.(1/2) => λ_II = 20 cm

Resposta: b