Dia 26 - Exercícios 9,10,11 - Ondas

9.

Dois engenheiros estão verificando se uma cavidade

perfurada no solo está de acordo com o planejamento de

uma obra, cuja profundidade requerida é de 30 m. O teste

é feito por um dispositivo denominado oscilador de áudio

de frequência variável, que permite relacionar a

profundidade com os valores da frequência de duas

ressonâncias consecutivas, assim como em um tubo sonoro

fechado. A menor frequência de ressonância que o

aparelho mediu foi 135 Hz. Considere que a velocidade

do som dentro da cavidade perfurada é de 360 m /s.

Se a profundidade estiver de acordo com o projeto, qual

será o valor da próxima frequência de ressonância que

será medida?

a) 137Hz. b) 138Hz. c) 141 Hz.

d) 144Hz. e) 159Hz.

Resolução

Para os tubos sonoros fechados, que emitem em situações

de ressonância, exclusivamente harmônicos de ordem ímpar,

 a frequência f é dada por:

f = i.V//4L , sendo igual a 1,3,5,7,.........

i é um número ímpar; V a velocidade do som e L o comprimento do tubo.

135 = i.360/4.30   => i =45

O próximo número ímpar é 47 e a frequência correspondente será:

f’ = 47.360/4.30  => f’= 141 Hz

Resposta: c

10.

Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação

da luz solar no foco de uma lente e queria verificar

de que maneira os raios coloridos contribuem para o

aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o

espectro solar obtido com um prisma, colocou

termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos

dados obtidos que um dos termômetros iluminados

indicou um aumento de temperatura maior para uma

determinada faixa de frequências.

SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula.

Disponível em: www.cienciamao.usp.br.

Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).

Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante

montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse

aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma

temperatura inicial, e separados por um material isolante

térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C,

D e E) no interior de uma caixa de material isolante

térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa

o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante

aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere

em cada recipiente.

Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao

final do experimento?

a) A b) B c) C d) D e) E

Resolução

A luz solar sofre decomposição ao atravessar o

prisma, incidindo nos recipientes contendo água.

Antes da cor vermelha temos o infravermelho que

incide na água contida no recipiente A . A radiação

infravermelha é a que provoca maior aquecimento da água

Resposta: a

11.

Resolução:

A barra de menor comprimento produz o som fundamental de

maior frequência (mais agudo), ocorrendo o

oposto com a barra de maior comprimento, portanto:

f₁>f₂

Todos os sons se propagam no ar, com a mesma velocidade, algo (em torno de 340m/s).

Assim: v₁ =v₂

Resposta: d

dia 24 - exercícios 1,2,3,4 - ondas

 1.

Resposta: e

2.

O eletrocardiograma é um exame cardíaco que mede

a intensidade dos sinais elétricos advindos do coração.

 A imagem apresenta o resultado típico obtido em um

paciente saudável e a intensidade do sinal (VEC)

em função do tempo.

 

De acordo com o eletrocardiograma apresentado, qual

foi o número de batimentos cardíacos por minuto desse

paciente durante o exame?

a) 30   b) 60   c) 100   d) 120   e) 180

Resolução

Do eletrocardiograma, temos o período T dos batimentos

cardíacos do paciente. T = 5. 0,2 (s) ⇒ T = 1s

  De f = 1/T = 1/1⇒ f = 1 Hz= 60 batimentos por segundo

Resposta: b

3.

Resolução:

Podemos associar ao sonorizador uma onda, conforme a

figura abaixo:

V= λ.f= 108/3,6 =8.10^-2.f => f= 3000/8 Hz=375 hertz

Resposta: c

4.

a) 6 b) 18 c) 60 d) 90 e) 100

Resolução:

Pelo enunciado, devemos determinar a máxima distância que

um sinal pode ser enviado pela fibra óptica sem ser necessária 

uma retransmissão.   

A faixa operacional da linha, sem retransmissão,

ocorre entre 10dB e 100dB pois abaixo de 10dB precisa

ser retransmitido, assim como acima de 100 dB;

Dessa forma, para a diferença de 90 dB não precisa ter

 retransmissão. Note que a menor perda óptica corresponde

à máxima distância a ser transmitida, isto é, sem que ocorra  

retransmissão.

 Pelo gráfico, concluímos que a menor perda óptica ocorre

para o comprimento de onda de 1,5 m e corresponde

a 1 dB/km.

Portanto, temos:

1dB de perda ––––– 1,0km

90dB de perda ––––– D

Logo: D = 90km à

Resposta: d

Dia 25 - exercícios 5,6,7,8 - Ondas

 5.

Resolução:

O comprimento de onda ideal para a epilação a laser é de

700nm, pois neste caso não há absorção de Oxi- hemoglobina

  e nem de água, havendo u uma absorção alta de melanina,

 onde o tratamento será aplicado.

Resposta: b

6.

Resolução:

Para que a intensidade do som de saída seja praticamente nula,

entre as ondas sonoras, a interferência deve ser destrutiva:

0,20 = 1. 320/2f =>  f = 800Hz

Resposta: c

7.

Quando se considera a extrema velocidade com que a luz

se espalha por todos os lados e que, quando vêm de

diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, os raios

luminosos se atravessam uns aos outros sem se

atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um

objeto luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte

de uma matéria que venha do objeto até nós, como uma

flecha ou bala atravessa o ar; pois certamente isso repugna

bastante a essas duas propriedades da luz, principalmente

a última.

Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986.

HUYGENS, C. in: MARTINS, R. A.

Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens.

 

O texto contesta que concepção acerca do comportamento

da luz?

a) O entendimento de que a luz precisa de um meio de

propagação, difundido pelos defensores da existência

do éter.

b) O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a

possibilidade de interferência entre feixes luminosos.

c) O modelo corpuscular defendido por Newton, que

descreve a luz como um feixe de partículas.

d) A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela

maioria dos filósofos gregos.

e) A ideia defendida pelos gregos de que a luz era

produzida pelos olhos.

Resolução

O texto critica o modelo corpuscular da luz, afirmando que

 “quando vemos um objeto luminoso, isso não poderia ocorrer

 pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós,

como uma flecha ou bala atravessa o ar”.

O modelo corpuscular da luz fora proposto por

Newton em desacordo com o comportamento ondulatório

proposto por Huygens.

O modelo corpuscular foi proposto por Newton parar explicar

o efeito fotoelétrico considerando que a luz ou outra forma de

energia radiante é composta de “partículas”, os fótons.

Resposta: c

8.

Os fones de ouvido tradicionais transmitem a música

diretamente para os nossos ouvidos. Já os modelos

dotados de tecnologia redutora de ruído — Cancelamento

de Ruído (CR) — além de transmitirem música, também

reduzem todo ruído inconsistente à nossa volta, como o

barulho de turbinas de avião e aspiradores de pó. Os fones

de ouvido CR não reduzem realmente barulhos irregulares

como discursos e choros de bebês. Mesmo assim, a

supressão do ronco das turbinas do avião contribui para

reduzir a “fadiga de ruído”, um cansaço persistente

provocado pela exposição a um barulho alto por horas a

fio. Esses aparelhos também permitem que nós ouçamos

músicas ou assistamos a vídeos no trem ou no avião a um

volume muito menor (e mais seguro).

Disponível em: http://tecnologia.uol.com.br, Acesso em: 21 abr,

2015 (adaptado).

A tecnologia redutora de ruído CR utilizada na produção

de fones de ouvido baseia-se em qual fenômeno

ondulatório?

 

a) Absorção. b) Interferência. c) Polarização.

d) Reflexão. e) Difração.

Resolução:

A tecnologia redutora de ruído CR utilizada na produção

de fones de ouvido baseia-se no fenômeno ondulatório  

 da interferência destrutiva, na qual o ruído externo

 é anulado, não perturbando o usuário do fone de ouvido.

Resposta: b

Dia 17 - Exercícios 13, 14, 15

 13.

Uma pessoa percebe que a bateria de seu veículo fica

descarregada após cinco dias sem uso. No início desse

período, a bateria funcionava normalmente e estava com

o total de sua carga nominal, de 60 Ah. Pensando na

possibilidade de haver uma corrente de fuga, que se

estabelece mesmo com os dispositivos elétricos do

veículo desligados, ele associa um amperímetro digital ao

circuito do veículo.

Qual dos esquemas indica a maneira com que o

amperímetro deve ser ligado e a leitura por ele realizada?

Resolução:

O amperímetro deve ser ligado em série com o circuito do veículo.

14.

Um garoto precisa montar um circuito que acenda três

lâmpadas de cores diferentes, uma de cada vez. Ele dispõe

das lâmpadas, de fios, uma bateria e dois interruptores,

como ilustrado, junto com seu símbolo de três pontos.

Quando esse interruptor fecha AB, abre BC e vice-versa.

O garoto fez cinco circuitos elétricos usando os dois

interruptores, mas apenas um satisfaz a sua necessidade.

Esse circuito é representado por

Resolução:

15.

Cientistas da Universidade de New South Wales, na

Austrália, demonstraram em 2012 que a Lei de Ohm é

válida mesmo para fios finíssimos, cuja área da seção reta

compreende alguns poucos átomos. A tabela apresenta as

áreas e comprimentos de alguns dos fios construídos

(respectivamente com as mesmas unidades de medida).

Considere que a resistividade se mantém constante para

todas as geometrias (uma aproximação confirmada pelo

estudo).

Concluímos que:

R2 < R3 < R1 < R4

Resposta:c