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Este arquivo faz parte do banco de materiais do Blog Física no Enem: http://fisicanoenem.blogspot.com/ . A ideia é aumentar este banco, aos poucos e na medida do possível. Para isto, querendo ajudar, se houver erros, avise-nos: serão corrigidos. Lembre-se que em Word costumam ocorrer problemas de formatação. Se quiser contribuir ainda mais para o banco, envie a sua contribuição, em Word, o mais detalhada possível para ser capaz de Ensinar a quem precisa Aprender. Ela será disponibilizada também, com a devida referência ao autor. Pode ser uma questão resolvida, uma apostila, uma aula em PowerPoint, o link de onde você a colocou, se já estiver na rede. Comente à vontade no blog. Afinal, é justamente assim que ensinamos a nossos alunos.

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  • 1. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 1 QUESTÕES CORRIGIDAS ONDAS ÍNDICEONDAS: CONCEITOS BÁSICOS.............................................................................................................................................1EQUAÇÃO DE ONDA: V = λ .F..............................................................................................................................................9FENÔMENOS ONDULATÓRIOS..........................................................................................................................................14 ONDAS: CONCEITOS BÁSICOS 1. (UFMG – 2006) Enquanto brinca, Gabriela produz uma onda transversal em uma corda esticada. Em certo instante, parte dessa corda tem a forma mostrada nesta figura: A direção de propagação da onda na corda também está indicada na figura. Assinale a alternativa em que estão representados CORRETAMENTE a direção e o sentido do deslocamento do ponto P da corda, no instante mostrado. CORREÇÃO http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 2. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 2 O bom senso ajuda, neste caso, além de se conseguir imaginar a onda se propagando nacorda. Veja na ilustração abaixo a onda alguns instantes depois do mostrado na figura. Traçando umavertical na direção de P, vemos que o ponto estará acima de onde se encontrava. Assim, P estásubindo no instante mostrado na questão! OPÇÃO: B. 2. (UFMG-2000) Uma onda de rádio é emitida por uma estação transmissora e recebida por um aparelho receptor situado a alguns quilômetros de distância. Para que ocorra a propagação da onda de rádio, entre a estação transmissora e oaparelho receptor;a) Não é necessário a presença de um meio material.b) Deve existir um meio material qualquer.c) Deve existir um meio material que contenha elétrons livres.d) Deve existir um meio material que contenha fótons. CORREÇÃOPara uma onda de rádio, eletromagnética, se propagar, não é necessária a presença denada. Tanto que os astronautas, no vácuo do espaço, se comunicam com a Terra. OPÇÃO: A. 3. (UFMG/2000-modificada) A figura I mostra, em um determinado instante de tempo, uma mola na qual se propaga uma onda longitudinal. Uma régua de 1,5 m está colocada a seu lado. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 3. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 3 Figura I A figura II mostra como o deslocamento de um ponto P da mola, em relação a sua posição de equilíbrio, varia com o tempo. Figura II Qual o comprimento de onda λ e o período T desta onda? λ= T= CORREÇÃO Os dados são tirados diretamente da figura, lembrando que comprimento de onda é o tamanhode um ciclo e período é o tempo de um ciclo. λ = 0,5 m. T = 0,2 s. 4. (UFMG/08) Quando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouve o som de um avião voando, parece que esse som vem de uma direção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxerga o avião. Considerando-se essa situação, é CORRETO afirmar que isso ocorre porque A) a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar. B) a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar. C) a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar. D) o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal. CORREÇÃO Outra questão conceitual sobre Ondas, esta bem manjada. Por que vemos primeiro o raio e depois ouvimos o trovão? Ora, eles se originam juntos, mas aluz se move no ar a aproximadamente 3.10 8 m/s, enquanto o som se move a apenas cerca de 340m/s! Conseguimos enxergar um avião distante vários kilômetros. Ver depende da luz, muito rápida.Agora, ouvir o barulhão das turbinas depende do som, bem mais lento, que por isto custa a chegar.E assim parece que o som vem de outro lugar, pois o avião já vai voando mais à frente...Questão simples, e fácil. OPÇÃO: C. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 4. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 4 5. A figura abaixo mostra ondas se propagando na água. CLASSIFIQUE estas ondas em Transversais ou Longitudinais e em Mecânicas ou Eletromagnéticas. CORREÇÃO Enquanto cada ponto da água sobe e desce, a onda se propaga para frente, logo as ondas sãoTransversais. Como estão se movendo em um meio, a água, são ondas Mecânicas. 6. EXPLIQUE o que diferencia uma onda Transversal de uma onda Longitudinal. CORREÇÃO A direção de vibração em relação à propagação. Na onda Transversal, a vibração se dá perpendicularmente à propagação e numa onda Longitudinal, a vibração ocorre na mesma direção de propagação. Observem os exemplos abaixo, retirados de um site muito interessante, que recomendo, da Universidade Estadual de Maringá: http://www.pet.dfi.uem.br/ . O melhor é ver a animação, e não a figura parada. 7. (SP – C1 – H1) (UNIPAC) A figura abaixo representa a fotografia de uma onda que se propaga para a esquerda com velocidade 15 cm/s. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 5. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 5 Pode-se afirmar que a amplitude, a freqüência e o comprimento de onda desta onda valem, respectivamente: a) 5 cm; 1,0 Hz; 15 cm b) 10 cm; 1,0 Hz; 15 cm c) 5 cm; 0,5 Hz; 30 cm d) 10 cm; 0,5 Hz; 30 cm CORREÇÃOConceitos básicos de onda. Vou marcar na figura a Amplitude A e o comprimento deonda λ. Veja.No visual, a amplitude mede 5 cm e λmede 30 cm.Deixo à você, com o dado davelocidade, utilizar a equação daonda e calcular a freqüência. OPÇÃO: C. 8. (UFMG/2010) Na Figura I, estão representados os pulsos P e Q, que estão se propagando em uma corda e se aproximam um do outro com velocidades de mesmo módulo.Na Figura II, está representado o pulso P, em um instante t, posterior, caso eleestivesse se propagando sozinho. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 6. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 6A partir da análise dessas informações, assinale a alternativa em que a forma da corda no instante t está CORRETAMENTErepresentada. CORREÇÃO Boa questão sobre Ondas. Cuja solução pode ser feita imaginando a sobreposição dasduas, que irão se encontrar. Mas, o melhor é ver, ou seja,desenhar. Os diagramas, inclusive, vieram prontos paraisto! Note que em t o pulso P, cujo centro estava em“30”, se moveu para “60”. Como o outro pulso, em sentidocontrário, tem a mesma velocidade, virá para o ponto“80”, andando 30 para trás. O novo desenho, então, ficarácomo mostrado. Observando o que ocorre, os dois picos claramente ainda não se encontraram. Mas, oinício das duas ondas começou a se sobrepor. Num ponto que, no “olhômetro” seria algo como 0,8“quadradinho” da escala vertical. Logo, neste ponto, haverá duas ondas: 0,8x2 = 1,6 “quadradinhos”.Teremos uma amplitude igual a 1,6 no ponto 70 da escala horizontal. Fazendo a soma, vemos aletra D. OPÇÃO: D. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 7. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 7 9. (UFMG/2010) Na Figura I, está representada, em certo instante, a forma de uma onda que se propaga em uma corda muito comprida e, na Figura II, essa mesma onda 0,10 s depois. O ponto P da corda, mostrado em ambas as figuras, realiza um movimento harmônico simples na direção y e, entre os dois instantes de tempo representados, desloca-se em um único sentido.1. Considerando essas informações,RESPONDA:Essa onda está se propagando nosentido positivo ou negativo do eixo x?JUSTIFIQUE sua resposta.2. Para a onda representada,DETERMINEA) a frequência.B) a velocidade de propagação. CORREÇÃO Típica de Ondas, talvez o primeiro item seja complicado... O segredo de 1 está no ponto “...P...desloca-se em um único sentido”. Veja a figura abaixo. Caso a onda se deslocasse para adireita (1,2,3), em um primeiro momento(A) o ponto P desceria até um vale, e sóentão subiria (B) até atingir a crista,conforme a figura II. Mas, aí, houve Movimentoinversão no sentido do seu movimento. da onda 1 2 3 Ao contrário, se o movimento fossepara a esquerda (1,2,3), como mostrei na A Bfigura II, o ponto P apenas subiria até acrista (A), sem inversão de movimento. 3 2 1 Portanto, o sentido do movimento da Aonda é da direita para a esquerda. Movimento da onda Os outros dois itens são cálculos,simples até... Em A, queremos calcular afrequência, definida como o número deciclos realizados pela onda num intervalode tempo. Em Hertz, este tempo é de 1 segundo. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 8. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 8 Vejamos quantos ciclos a onda se deslocou entre as duas figuras. Desenhei um ciclocompleto (comprimento de onda λ) , partido em 4pedaços. Entre as figuras I e II, a onda se deslocou,conforme o esquema, ¼ de um ciclo em 0,10 s. 5 ciclos 1 / 4 1 10f = = = . = 2,5 Hz . λ tempo 1 s 4 1 2 10 1/4 1/4 1/4 1/4 Quanto à velocidade, B, como a onda não mudade meio, sua velocidade é constante e seumovimento Uniforme. Calculando e tirando da figura adistância de 25 cm ou 0,25 m para trás, quer dizer, -0,25 m. d −0, 25m −25 10 mv= = = . = −2,5 . t 0,10 s 100 1 s 10 Seria possível usar também v = λf, se quiséssemos. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 9. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 9 EQUAÇÃO DE ONDA: v = λ.f 10. (Fuvest/2002) Radiações como Raios X, luz verde, luz ultravioleta, microondas ou ondas de rádio, são caracterizadas por seu comprimento de onda (λ) e por sua freqüência (f). Quando essas radiações propagam-se no vácuo, todas apresentam o mesmo valor para a) λ b) f c) λ.f d) λ/f CORREÇÃOTodas as radiações citadas são ondas eletromagnéticas, que se propagam no vácuocom a mesma velocidade c . Como v = λ . f ... OPÇÃO: C. 11. (UFMG/97) Um menino caminha pela praia arrastando uma vareta. Uma das pontas da vareta encosta na areia e oscila, no sentido transversal à direção do movimento do menino, traçando no chão uma curva na forma de uma onda, como mostra a figura. Uma pessoa observa o menino e percebe que a freqüência de oscilação da ponta da vareta encostada na areia é de 1,2 Hz e que a distância entre dois máximos consecutivos da onda formada na areia é de 0,80 m. A pessoa conclui então que a velocidade do menino é http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 10. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 10 A) 0,67 m/s. B) 0,96 m/s. C) 1,5 m/s. D) 0,80 m/s. CORREÇÃO A resposta vem da famosa equação da onda: “vaca lambe farinha”! v = λf . E,lembre-se, a distância entre dois máximos consecutivos é um comprimento deonda λ. v = 0,8.1,2 = 0,96 m/s . OPÇÃO: B. 12. Uma onda obedece à seguinte equação: (Obs: este tipo de questão é mais comum em MHS.RP) X = 3 (cos 4t + 20) (Unidades SI) Responda: qual é a amplitude e a velocidade angular ω desta onda? A= ω= CORREÇÃO A equação da onda é: X = A (cos ω t + θo) . Por comparação ⇒ A = 3 m. ω = 4 rad/s. 13. (UFMG/2007) Bernardo produz uma onda em uma corda, cuja forma, em certo instante, está mostrada na Figura I. Na Figura II, está representado o deslocamento vertical de um ponto dessa corda em função do tempo. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 11. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 11 Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade de propagação da onda produzida por Bernardo, na corda, é de A) 0,20 m/s . B) 0,50 m/s . C) 1,0 m/s . D) 2,0 m/s . CORREÇÃO Conceitos básicos de Ondas e aplicação da equação: V = λ.f (a famosa “vaca lambe farinha”). Quanto ao comprimento de onda λ, tamanho de um ciclo, tiramos do primeiro gráfico: λ = 62,5-12,5=50 cm=0,5 m Já o Período, inverso da freqüência (T=1/f), que é o tempo de um ciclo, temos do segundográfico: http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 12. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 12 T=0,625-0,125=0,50 s λ 0, 5 m A conta: v = λ. f = = = 1, 0 . T 0, 5 s Como sempre na primeira e quase sempre na segunda etapa, uma continha bem simples. Nomáximo, uma certa dificuldade para se ler os valores no gráfico, mas, treinamento básico... OPÇÃO: C. 14. Uma rádio FM tem freqüência de 100 MHz. Considere a velocidade da luz no ar igual a 3.10 8 m/s. Calcule o comprimento de onda desta rádio. CORREÇÃO Aplicação direta da fórmula: v = λ.f . Calculando e lembrando que M = mega = 106 : v 3.108 λ= = =3 m . f 100.106 15. (SP – C1 – H1) (PUC-MG) Em Belo Horizonte há três emissoras de rádio, que estão listadas abaixo, juntamente com as freqüências de suas ondas portadoras, que são de natureza eletromagnética. Emissora Freqüência (kHz) Rádio América 750 Rádio Atalaia 950 Rádio Itatiaia 610 (Dado: velocidade da luz = c = 3,0 x 108 m/s) Assinale a alternativa que contém os comprimentos de onda dessas ondas portadoras, NA MESMA ORDEM em que foram apresentadas (América, Atalaia e Itatiaia): a) 316 metros, 400 metros e 492 metros. b) 316 metros, 492 metros e 316 metros. c) 492 metros, 316 metros e 400 metros. d) 400 metros, 316 metros e 492 metros. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 13. © QUESTÕES CORRIGIDAS – PROFESSOR Rodrigo Penna 13 CORREÇÃOAplicação direta da equação da onda, a famosa “vaca lambe farinha”: V = λf. Bastacalcular a primeira. Vejamos por que. 4 4 8 c 3.10 300 00λ= = = = 400 Hz . f 75 0 .103 75Além de já ter sobrado só uma opção, como as ondas de rádio têm a mesma velocidade, a da luz, ade maior freqüência terá o menor comprimento de onda, e vice-versa. OPÇÃO: D. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 14. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 14 FENÔMENOS ONDULATÓRIOS 16.Um pulso de onda se propaga em uma corda com a extremidade livre como na figura abaixo. Escolha entre as opções abaixo aquela que representa corretamente o pulso após ser refletido. a) b) c) d) o pulso é totalmente absorvido. CORREÇÃOComo se pode observar com uma mola ou uma corda, o que ocorre é que pulso sereflete sem inversão de fase. OPÇÃO: A. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 15. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 15 17.A figura abaixo representa uma frente de ondas plana se movendo para a direita e atravessando dois orifícios. De acordo com a figura, os fenômenos ondulatórios representados são: a) efeito Doppler e interferência. b) difração e interferência. c) ressonância e difração. d) refração e reflexão. CORREÇÃOO desenho mostra difração, quando a onda se espalha, muda sua direção depropagação ao atravessar os dois orifícios e interferências, quando as ondas idênticas,espalhadas nos orifícios, se sobrepõe. OPÇÃO: B. 18. A figura abaixo foi retirada de uma animação disponível no site da Universidade Estadual de Maringá para mostrar fenômenos ondulatórios. Ela representa uma frente de ondas luminosa incidindo na interface que separa uma camada de ar (superior) de outra de diamante (inferior). http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 16. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 16 Créditos: http://www.pet.dfi.uem.br/anim_show.php?id=33 . a) Diga quais fenômenos ondulatórios estão representados na figura. b) Em qual meio o comprimento de onda da luz é maior? CORREÇÃO a) A figura mostra reflexão e refração. b) Também visível na figura, o comprimento de onda é maior no ar (meio da parte de cima). 19. (PUC) Na figura abaixo está representado o fenômeno da interferência de ondas em um recipiente contendo água. As duas fontes geradoras são idênticas, harmônicas e sincronizadas. Em relação a esse fenômeno, assinale a afirmativa INCORRETA:a) No ponto A ocorre interferência construtiva, e o ponto é de dupla crista. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 17. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 17b) No ponto B a interferência é construtiva, e o ponto é de duplo vale.c) No ponto C não ocorre interferência, e o ponto permanece em repouso.d) A seta MP indica uma região nodal. Nessa linha, cristas vales se sobrepõem. CORREÇÃOO ponto C está sobre uma crista e no meio de duas cristas da outra onda (vale), logo,crista+vale=interferência destrutiva. OPÇÃO: C. 20. (UFMG/2006) (Constituída de dois itens.) Em uma loja de instrumentos musicais, dois alto-falantes estão ligados a um mesmo amplificador e este, a um microfone. Inicialmente, esses alto-falantes estão um ao lado do outro, como representado, esquematicamente, nesta figura, vistos de cima: Ana produz, ao microfone, um som com freqüência de 680 Hz e José Guilherme escuta o som produzido pelos alto-falantes. Em seguida, um dos alto-falantes é deslocado, lentamente, de uma distância d, em direção a José Guilherme. Este percebe, então, que a intensidade do som diminui à medida que esse alto- falante é deslocado. 1. EXPLIQUE por que, na situação descrita, a intensidade do som diminui. 2. DETERMINE o deslocamento d necessário para que José Guilherme ouça o som produzido pelos alto-falantes com intensidade mínima. CORREÇÃO 1. O Professor José Guilherme, português muito boa praça, foi meu professor em Física I!Lembro-me perfeitamente de suas aulas: “claro que eu só faço os exemplos fáceis, pois deixo osdifíceis para vocês!”, com aquele sotaque típico! Ótima política pedagógica, que eu também adotei! Trata-se de um fenômeno chamado Interferência, e como a intensidade do som diminui, é umainterferência destrutiva. Digamos que os dois sons estivessem chegando aos ouvidos do Professor um pouco defasados,como abaixo. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 18. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 18 Seriam audíveis. Na questão, os sons saem juntos, e chegariam exatamente crista com crista. Àmedida que o auto-falante se desloca, ocorre o seguinte: Chegam a crista de uma com o vale da outra, as ondas “se anulam” e a intensidade do som vaidiminuindo, até “sumir”... 2. A intensidade mínima foi o que desenhei: crista com vale. Para tanto, a diferença decaminho para as duas ondas deveria ser igual a meio comprimento de onda λ! Podemos calcular o comprimento de onda através da equação de onda, v = λ f, a famosa“vaca lambe farinha”, e sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, dado aliás fornecido noinício da prova, e que todo bom aluno sabe até de cor! v 340v = λ. f ⇒ λ = = = 500mm Observe que escolhi a unidade pelos f 680significativos. Terminando, e lembrando que a diferença é de ½ λ, d = 250mm. 21. (UFVJM/2006) O caráter ondulatório do som pode ser utilizado para eliminação total ou parcial de ruídos indesejáveis. Para isso, microfones captam o ruído do ambiente e o enviam a um computador programado para analisá-lo e emitir um sinal ondulatório que anule o ruído original indesejável. O fenômeno ondulatório, no qual se fundamenta essa nova tecnologia, DENOMINA-SE A) difração. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 19. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 19 B) interferência. C) polarização. D) reflexão. CORREÇÃO Lembro de ter visto reportagem sobre esta aplicação: som destruindo som e gerando silêncio.Trata-se de Interferência. Particularmente, Destrutiva. Ilustração: + = SILÊNCIO! Quando duas ondas se encontram no mesmo local, na mesma hora, crista com crista e valecom vale, o resultado é nada! Silêncio! OPÇÃO: B. 22. (UFVJM/2007) Considerando os fenômenos ondulatórios e suas denominações, abaixo apresentados, estabeleça a devida correspondência entre as colunas I e II. Coluna I Coluna II 1. Reflexão ( ) passagem 2. Refração ( ) retorno 3. Difração ( ) sintonia 4. Polarização ( ) contorno 5. Ressonância ( ) seleção De acordo com a correspondência estabelecida entre as duas colunas, a seqüência numérica CORRETA é A) 2, 1, 4, 3, 5 B) 1, 2, 3, 4, 5 C) 2, 1, 5, 3, 4 D) 3, 4, 2, 1, 5 CORREÇÃO Bem, basta conhecer a fazer a associação direta entre as palavras e seus conceitos, todossobre Ondas. Algo assim: • Reflexão: bate e volta, ou seja, retorna. • Refração: passa de um meio transparente àquela onda para outro. • Difração: espalha ou contorna obstáculos. • Polarização: só deixa passar um tipo de onda, quer dizer, seleciona. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 20. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 20 • Ressonância: vibra na mesma freqüência, ou entra em sintonia. OPÇÃO: C. 23. (FUVEST/2006) Duas hastes, A e B, movendo-se verticalmente, produzem ondas em fase, que se propagam na superfície da água, com mesma freqüência f e período T, conforme a figura. No ponto P, ponto médio do segmento AB, uma bóia sente o efeito das duas ondas e se movimenta para cima e para baixo. O gráfico que poderia representar o deslocamento vertical y da bóia, em relação ao nível médio da água, em função do tempo t, é CORREÇÃOQuestão muito interessante, e que engana bem ao aluno! Note que o ponto em que abóia está é bem no meio das duas fontes de onda! Bem no meio, sempre haverá umainterferência construtiva, pois as ondas estão em fase!Assim, chegarão sempre juntas duas cristas e dois vales, e a bóia sobe e desce aosabor das ondas... Claro, com o mesmo período das originais. OPÇÃO: D. 24. (UFMG/2009) Numa aula no Laboratório de Física, o professor faz, para seus alunos, a experiência que se descreve a seguir. Inicialmente, ele enche de água um recipiente retangular, em que há duas regiões  I e II , de profundidades diferentes. Esse recipiente, visto de cima, está representado nesta figura: http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 21. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 21 No lado esquerdo da região I, o professor coloca uma régua a oscilar verticalmente, com freqüência constante, de modo a produzir um trem de ondas. As ondas atravessam a região I e propagam-se pela região II, até atingirem o lado direito do recipiente. Na figura, as linhas representam as cristas de onda dessas ondas. Dois dos alunos que assistem ao experimento fazem, então, estas observações: • Bernardo: “A freqüência das ondas na região I é menor que na região II.” • Rodrigo: “A velocidade das ondas na região I é maior que na região II.” Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que A) apenas a observação do Bernardo está certa. B) apenas a observação do Rodrigo está certa. C) ambas as observações estão certas. D) nenhuma das duas observações está certa. CORREÇÃO As ONDAS, uma questão muito típica, que costuma ser comentada em sala e envolveRefração, embora a princípio não pareça. Mas, a onda encara a mudança de profundidade dapiscina como uma mudança de meio de propagação. No decoreba, durante a refração a freqüência f permanece constante. Pensando, se a régua ébatida na água, por exemplo, 3 vezes, formando 3 pulsos de onda numa parte da piscina, na outraparte chegam os mesmos 3 pulsos. E, a definição de freqüência é esta: número de ciclos queocorrem num intervalo de tempo. As ondas foram representadas de uma forma muito comum, com cada traço marcando a posiçãode uma crista. Porém, acho maisvisual observar a piscina de lado... λ1 λ2Como f = constante ev = λ.f ⇒ v α λ . Ou seja, avelocidade passa a ser visível nocomprimento de onda, pois são proporcionais. A questão nãoabordava isto, porém inclusive desenhei a veloci- http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 22. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 22dade maior na parte maisprofunda, o que é correto. OPÇÃO: B. 25. (UFMG/96) (CF – C1 – H1) Observe a figura que representa duas cordas, sendo a da esquerda menos densa que a da direita. Uma onda transversal se propaga da corda 1 para a corda 2. Na corda da esquerda, a velocidade é v1, o comprimento de onda é λ1 e a freqüência é f1. Na corda da direita, essas grandezas são v2, λ2 e f2, respectivamente. Pode-se afirmar queA) f1 = f2 e v1 ≠ v2 B) λ1 = λ2 e v1 = v2 C) v1 = v2 e f1 ≠ f2D) f1 = f2 e λ1 = λ2 CORREÇÃOQuando a onda passa de uma para outra corda, ela sente uma mudança de material,sofrendo um processo de Refração. É um problema semelhante a outro, o da piscinarasa e funda...Durante a Refração, a frequência permanece constante. E, até de acordo com a Leide Snell, a velocidade da onda muda. Da equação da onda, V = λf, se a velocidademuda e a frequência não, o comprimento de onda λ também é obrigado a mudar. OPÇÃO: A. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 23. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 23 26. (UFMG/2011) Na figura ao lado, estão representadas cristas consecutivas de uma onda sonora, emitida por uma fonte que se move em relação ao ar, em uma região sem vento. Cada divisão horizontal ou vertical nessa figura vale 0,50 m.1. Com base nessas informações, DETERMINEa velocidade dessa fonte de som.2. Assinalando com um X a quadrícula apropriada, RESPONDA:Em qual das posições – K, L, M, P ou Q, indicadas na figura –, uma pessoa percebe o som em tommais agudo? K L M P QCom base nas informações contidas na figura, JUSTIFIQUE sua resposta.3. Considere, agora, que a fonte sonorapassa a se mover com velocidade igual àvelocidade do som. ESBOCE, no diagramaao lado, as cristas da onda sonora nessasituação.JUSTIFIQUE sua resposta. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 24. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 24 CORREÇÃO Eis as Ondas, e o chamado Efeito Doppler. Para inspirar, ouça aíhttp://www.youtube.com/watch?v=imoxDcn2Sgo o carro de bombeiros... Questão muito interessante.Acho que o índice de erros vai ser bem alto. Vejamos a imagem de uma onda se propagando a partir de duasfontes, em repouso. Fica nítido o espaçamento regular das cristas de onda. Não é o quese vê na figura deste problema. Aqui, ao contrário, vemos uma onda se propagando ao mesmotempo em que a fonte se move para a direita. E como sabemos osentido de propagação? Nas frentes de onda circular, podemosimaginar a fonte no ponto central de cada circunferência. Vai dartrabalho desenhar! Ampliando, para ver se fica ainda mais visível, e copiando emescala... Vamos lá. Tentei representar por cores o deslocamento da fonte, do ponto preto até o rosa, da esquerdapara a direita. Sabemos a escala: um quadradinho, 0,50m. Mas, a análise da figura não é nem tãosimples nem tão primária. Nada óbvia! Você verá... http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 25. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 25 Considerando que o som se propaga em movimento uniforme (velocidade constante) e quesua velocidade é dada na prova (pág inicial), vsom = 340 m/s, podemos comparar esta velocidadecom a da fonte, para só então conseguir calculá-la. Como? Considere um intervalo de tempo, em que a fonte se move para a direita ao mesmo tempo emque cada crista da onda se propaga a partir do momento de sua criação, na fonte. Veja a nova figura...Deixei a rosa isolada, de propósito. Som se propaga Vsom = 340 m/s Fonte se propaga 6 quadradinhos: 6 x 0,5 = 3,0 m Saber a distância percorrida pela fonte não será suficiente: falta o intervalo de tempo! Aí é queentra a comparação, sabendo também a velocidade do som, dada! d dv= ⇒ t = , mas t fonte = tsom . Lembrando, enquanto a fonte anda, o som também t vanda. Considerando o mesmo intervalo, como acima: d fonte d som t fonte = tsom ⇒ = v fonte vsom Tudo porque o movimento é uniforme: velocidades constantes. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 26. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 26 Mas, se já sabemos dfonte = 3,0 m, cabe um cuidado muito maior com a distância percorrida pelosom, neste intervalo! Porque a figura não mostra o instante exato em que fonte acabou depercorrer os 6 quadradinhos (3,0 m)! Uai, não? Não... A crista rosa... Som se propaga Vsom = 340 m/s Fonte se propaga 6 quadradinhos: 6 x 0,5 = 3,0 m Figura mostra onda se propagando 10 quadradinhos: 10 x 0,5 = 5,0 m Veja, e é difícil, que a crista rosa mostra que a fonte teve tempo de chegar no 6ºquadradinho e ainda se propagar um quadradinho, a partir do centro rosa. Senão, olhe na páginaseguinte! Tento mostrar que se a fonte anda 2, o som anda 3 quadradinhos por vez. Vejo duas maneiras de o aluno acertar, sempre com a compreensão total da questão: vendoque enquanto a fonte se propaga 6 quadradinhos, o som se propagou 9 quadradinhos (10 vistosclaramente na figura menos 1 quadradinho, tempo de propagação da crista rosa). Difícil,realmente, enxergar. Outra maneira seria o aluno conseguir imaginar o instante exato em que a fonte atinge oponto rosa, sem o tempo para a crista rosa se propagar 1 quadradinho. Aí é que desenhei napágina seguinte. O problema é que a figura congela o movimento da fonte, mostrando só de dois emdois quadradinhos! E o intermediário? Inclusive, nem precisamos da escala: 0,5 m! Bastava a proporção! Note a conta! http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 27. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 27 2 3d fonte d som 6 . 0,5 9 . 0,5 = ⇒ = ⇒ v fonte vsom v fonte 340 2 mv fonte = .340 = 226,6 = 227 3 s .Nesta figura, reduzi tudo em um quadradinho, o percorrido pela crista rosa, 3 intervalos de tempo, ,., .! Representa então o exato instante em que fonte chega ao ponto rosa. Som se move 9 quadradinhos Fonte se move 6 quadradinhosUfa!Já a pergunta 2 é mais simples...No movimento uniforme, a distância e otempo são proporcionais. Separe doisintervalos de distância, e tempo, iguais. Veja assetas vermelhas. Na direção de Q, o mesmo http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 28. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 28intervalo de tempo corresponde a mais cristas, ou seja, mais ciclos, ou maior frequência. Maiorfrequência significa som mais agudo. Q.Chegou a ouvir o carro de bombeiros, cujo link sugeri:http://www.youtube.com/watch?v=imoxDcn2Sgo ? Por fim, se a fonte se mover com a mesma velocidade do som, ela estará se movendo juntocom as cristas! Quanto maior a velocidade, maior a deformação na figura. Observe abaixo. Fiz doisdesenhos... Talvez ajude a entender o item 1. http://fisicanoenem.blogspot.com/
  • 29. Estudando para a 2a Etapa – Professor Rodrigo Penna – Ondas 29 Mesma velocidade significa na escala que quando o som se move 9 quadradinhos a fonte semove 9 também quadradinhos... Detalhes, tão importantes. Não me lembro de ter feito questão semelhante. A UFMG já tratou do Efeito Doppler nasegunda etapa. Mas, igual a esta, de fato, não me recordo... Provavelmente, a questão a ser encaradacomo mais difícil da prova pelos alunos. http://fisicanoenem.blogspot.com/

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