Aula 16-Instrumentação I- Lista VI de Exercícios tendo Questões do ENEM sobre ondas: 2018 e 2019. UFCG-2025.1-Professor Rafael.

 Ondas

No gráfico da função de onda versus a coordenada de posição x, a distância entre duas cristas(ou dois vales) consecutivas é o comprimento de onda. A onda transporta energia e não transporta matéria. 

O que distingue uma onda de partícula são duas propriedades que não acontece com partículas: interferência e difração. A primeira ocorre quando duas ondas se encontram resultando em uma interferência construtiva, resultando em outra onda, ou uma interferência destrutiva. A difração é a propriedade da onda contornar um obstáculo. Por exemplo, quando alguém fala dentro de uma sala quem passar por fora pode escutar, neste caso o som contorna a janela ou a porta e se propaga até onde está o ouvinte.

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No gráfico da função de onda versus o tempo t, a distância entre duas cristas consecutivas é o período T. 

Experimentos Propostos

1) Aceleração experimental no MRUV, usando um trilho de cortina ou um carrinho ou uma linha esticada

2) Lançamento horizontal, usando uma calha de madeira ou de borracha(mangueira)

3) Leis de Newton, usando um carrinho e polia

4) Força de Atrito, dois pedaços de madeira

5) Medir a aceleração da Gravidade usando o pêndulo simples

6) Período do oscilador massa-mola

7) Ondas-Frequência de um vibrador(pode ser um diapasão)

8) Período do Pêndulo de Torção

9) Medir a aceleração da Gravidade usando escoamento de líquido

10) Medir a densidade de um sólido usando o princípio de Arquimedes.

11) Física Térmica. Verificar a lei de Boyle

12) Construir uma máquina térmica.

INSTRUMENTAÇÃO I-UAFM-CES-UFCG-LISTA VI

Professor: Dr. Rafael de Lima Rodrigues. PERÍODO 2025.1

Aluno(a): __________________________________________________Data: 25-07-2025.

Lista VI de Exercícios tendo Questões do ENEM sobre ondas: 2018 e 2019.

1) Que onda é essa em Física Clássica e  Física Moderna? . 

 a) Definir onda e dizer a sua classificação, quanto a sua natureza, dando exemplos. 

b) Dizer a natureza, o tipo e a velocidade na atmosfera da onda sonora.

c) O que significa a dualidade onda-partícula da Luz?

d) Por  que não observamos a olho nu,  a onda de matéria,  proposta em uma tese de doutorado pelo Francês e Broglie em 1924?

2.      Enumere os itens abaixo  de acordo com as linhas a seguir..

(a) A alteração de freqüência de uma onda devido ao movimento da fonte ou do observador. 

(b) Esse tipo de onda não depende de um meio material para se transmitir, podendo se propagar também no vácuo. Como exemplo, temos a luz, as ondas de rádio e os raios x..

(c) É a menor distância entre dois pontos que possuem o mesmo movimento no mesmo instante. O

(d) É a propriedade de uma onda que descreve: mudança em sua velocidade ao passar de um meio para outro. 

(e) É o fenômeno que consiste de uma onda contornar obstáculos.

(f) O fenômeno da superposição de duas ondas de fontes diferentes, que produz uma onda resultante com amplitude menor do que cada uma das anteriores. 

(g) Cada ponto de uma frente de onda serve de fonte para ondas secundárias. 

(h) Não se propaga no vácuo.

( ) O Som

( ) Princípio de Huygens

( ) Interferência destrutiva

( ) Efeito Doppler

( ) Comprimento de Onda

( ) Refração

( ) Onda Eletromagnética

( ) Difração

3..a) Determine o comprimento da onda eletromagnética de 10⁶ Hz transmitida por uma estação de rádio.

Solução

Dados:

f = 10⁶ Hz (frequência no SI)  e   λ= (comprimento de onda)?

ν = λ f    (Equação fundamental da onda)

b) Qual é o período dessa onda eletromagnética?

4) Numa harpa uma das cordas tem massa igual a 0,15 kg e comprimento 120 cm.

a) Dizer a natureza, o tipo e a velocidade na atmosfera da onda sonora.

b)      Qual a densidade linear nessa corda?

c)      Sendo 20 m/s a velocidade de propagação dos pulsos transversais que percorrem essa onda, determine a tração na mesma em Newton.

5) Em um lago, o vento produz ondas periódicas que se propagam com velocidade de 200 cm/s e uma frequência de 0,2 Hz.

a)      Determine a freqüência de oscilação de um barco, quando este se movimenta em sentido contrário ao da propagação das ondas com uma velocidade de 800 cm/s.

b)      Calcule o período de oscilação desse barco.

 

6) Um pulso isolado, cuja forma de onda é dado pela função h(x - 5 t) é mostrado na

figura à seguir para t = 0 , onde x é dado em centímetros e t é dado em segundos.

a) Qual a velocidade de propagação deste pulso?

b) Qual o sentido de propagação deste pulso?

c) Trace o gráfico h(x - 5 t) como uma função de x para t = 2s .

d) Trace o gráfico h(x - 5 t) como uma função de t para x = 10cm .

7) Mostre que y(x,t) = A sen(k x - w t) pode ser reescrito nas seguintes formas alternativas:

a) y(x,t) = A sen[k (x - v t)]

b) y(x,t) = A sen[2π (x / λ - f t)]

c) y(x,t) = A sen[w (x / v - t) ]

d) y(x,t) = A sen[2π [x / λ - t / T)]

 8) Questão do ENEM 2018: interferência construtiva e destrutiva de ondas

9) (ENEM - 2019) 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.

HUYGENS, C. In: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986.

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 olho

10) O que  você veria se apontasse uma Luneta para um buraco negro? Justifique sua resposta.

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