Hoje, 18, iniciaremos a aula 14 investigando a Onda de matéria: hipótese do Francês Luis De Broglie(1924). Ele propôs, em sua tese de doutorado, que uma partícula poderia ter um comprimento de onda, dado por
λ=h/p,
sendo h a constante de Planck, p=mv, massa vezes a velocidade, denominado de momento linear ou quantidade de movimento.
A ideia de De Broglie foi a seguinte. Assim como existe a dualidade onda-partícula para a Luz, na Natureza pode existir uma partícula com as propriedade de interferência e difração, tendo um comprimento de onda igual a constante de Planck(h) dividida pelo momento linear (p=mv).
Questão 86, sobre onda eletromagnética. ENEM 2015.
Considere uma onda se propagando em uma dimensão, ou seja,
Onda viajando para a direita com velocidade v, u(x,t)=f(x-vt) e para a esquerda, u(x,t)=f(x+vt).
A aula 14 de introdução à Física, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues(UFCG, campus Cuité), acontecerá nesta quarta-feira, 19 de novembro, às 17:30h. Temas: Continuação do estudo de ondas e exercícios sobre ondas e oscilações, sendo transmitida pelo blog rafaelrag, ciências e educação. Resolveremos uma questão do ENEM sobre o forno de micro-ondas. Obviamente, este forno assim denominado porque ele emite radiação na faixa de micro-ondas. Professor Rafael Rodrigues.
Questões de Ondas do ENEM
Questão 51, sobre ondas eletromagnética. ENEM 2016.
Nesse experimento para verificar a natureza ondulatória da radiação de um micro-ondas, anotou-se a frequência de operação de um forno de micro-ondas e, em seguida, retirou-se sua plataforma giratória. no seu lugar foi colocado uma travessa refratária com uma camada de grossa de manteiga. Depois disso, o forno foi ligado por alguns segundos. Ao se retirar a travessa refratária do forno, observou-se que havia 3 pontos de manteiga derretida alinhadas sobre toda a travessa. Parte da onda estacionária gerada dentro do forno é ilustrada n figura. De acordo com a figura, que posições correspondem a dois pontos consecutivos de manteiga derretida?
a) I e III. b) I e V. c) II e III. d)II e IV. d) II e V
Solução
Os pontos na manteiga derretida ocorrem nos pontos de interferências construtivas das ondas estacionárias dentro do forno de micro-ondas, proporcionando um ganho de amplitude e intensidade. Neste momento, ocorrerá uma transferência de energia à manteiga. Neste caso, vemos três regiões de interferência construtiva, I, III e V. Portanto, os dois pontos consecutivos de manteiga derretida são I e III. Resposta item a) .
Questão 86, sobre ondas eletromagnéticas. ENEM 2016
Solução
Nesta questão usamos a equação fundamental da onda, v=λf, com v sendo a velocidade da onda, λ o comprimento de onda e f a frequência.
Utilizando o valor de v, como sendo a velocidade da luz no vácuo, v=c=300.000km/s, na faixa de radiação ultravioleta UV-B, podemos calcular os valores de comprimento de onda mínimo e máximo.
Frequência máxima: f_máx=1,03x 1015Hz e Frequência mínima: f_mín=9,34x 1014Hz
Como as frequências estão em Hz(hertz), transformando a velocidade da luz para o SI, ou seja,
c=300.000km/s=3x105x103m/s= 3x108m/s
λ_mín=c/f_máximo =(3x108)/1,03x 1015=(3/1,03)x108x10-15=2,91x10-7
=291x10-9m=291nm
Pois, 1nm =10-9m.
Analogamente, obtemos:
λ_máx=c/f_mínimo =(3x108)/9,34x 1014=321nm.
Portanto, o espectro de absorção ocorre entre os comprimentos de onda
λ_mínimo=291nm e λ_máximo=321nm. Neste caso, a resposta é o item b.
Função de onda senoidal
Considere uma onda se propagando em uma dimensão, ou seja,
u(x,t)=Asen(kx-ωt),
representa uma onda senoidal se propagando para a direita, com A sendo a amplitude da onda, o comprimento de onda e o vetor-número de onda estão relacionado por, λ=2𝜋/k. Nesta aula, usando a equação de onda unidimensional, demonstramos que velocidade da onda é v=ω/k.
Lembre-se que v=λ/T, sendo T o período da onda. A frequência é o inverso do período f=1/T.
Blog rafaelrag
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