quinta-feira, 1 de outubro de 2015

Ondas - Ondulatória



1. (PUCRS - 2012/1) Um sonar fetal, cuja finalidade é escutar os batimentos cardíacos de um bebê em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas iguais de titanato de bário, uma emissora e outra receptora de ultrassom.
A pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2x106Hz quando submetida a uma tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultrassom produzidas devem ter um comprimento de onda que possibilite a reflexão das mesmas na superfície pulsante do coração do feto. As ondas ultrassônicas refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência ligeiramente alterada, o que gera interferências periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico resultante das pastilhas. As alterações no sinal elétrico, após serem amplificadas e levadas a um alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos.
Considerando que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido amniótico) seja 1540m/s, calcule o comprimento de onda do ultrassom que incide no coração fetal.
2. (UFRGS 2012) Circuitos elétricos provocam oscilações de elétrons em antenas emissoras de estações de rádio. Esses elétrons acelerados emitem ondas de rádio que, através de modulação controlada da amplitude ou da frequência, transportam informações.
Qual é o comprimento de onda das ondas emitidas pela estação de rádio da UFRGS, que opera na frequência de 1000 kHz?
(Considere a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas na atmosférica igual a 3x108 m/s)

3. A faixa de emissão de rádio em frequência modulada, no Brasil, vai de, aproximadamente, 88 MHz a 108 MHz. Calcule o maior e o menor comprimento de onda desta faixa de frequências.










4.(UFRJ) Um brinquedo muito divertido é o telefone de latas. Ele é feito com duas latas abertas e um barbante que tem suas extremidades presas às bases das latas. Para utilizá-lo, é necessário que uma pessoa fale na “boca” de uma das latas e uma outra pessoa ponha seu ouvido na “boca” da outra lata, mantendo os fios esticados.
Como no caso do telefone comum, também existe um comprimento de onda máximo em que o telefone de latas transmite bem a onda sonora. Sabendo que para um certo telefone de latas o comprimento de onda máximo é 50cm e que a velocidade do som no ar é igual a 340m/s, calcule a frequência das ondas sonoras que são bem transmitidas pelo telefone.

5.(FUVEST SP) Em um ponto fixo do espaço, o campo elétrico de uma radiação eletromagnética tem sempre a mesma direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico abaixo, que representa sua projeção E nessa direção fixa; E é positivo ou negativo conforme o sentido do campo.
         

Consultando a tabela acima, que fornece os valores típicos de frequência f para diferentes regiões do espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, calcule a frequência e diga que tipo de radiação é essa.


6.(UFBA) A maioria dos morcegos possui ecolocalização — um sistema de orientação e localização que os humanos não possuem. Para detectar a presença de presas ou de obstáculos, eles emitem ondas ultrassônicas que, ao atingirem o obstáculo, retornam na forma de eco, percebido por eles. Assim sendo, ao detectarem a direção do eco e o tempo que demora em retornar, os morcegos conseguem localizar eventuais obstáculos ou presas. Um dispositivo inspirado nessa estratégia é a trena sônica, a qual emite uma onda sonora que é refletida por um obstáculo situado a uma distância que se deseja medir. Supondo que uma trena emite uma onda ultrassônica com frequência igual a 22,0kHz e comprimento de onda igual a 1,5cm, que essa onda é refletida em um obstáculo e que o seu eco é detectado 0,4s após sua emissão, determine a distância do obstáculo, considerando que as propriedades do ar não mudam durante a propagação da onda e, portanto, a velocidade do som permanece constante.
7. Para pesquisar a profundidade do oceano numa certa região, usa-se um sonar instalado num barco em repouso. O intervalo de tempo decorrido entre a emissão do sinal (ultrasom de freqüência 75 kHz) e a resposta do barco (eco) é de 1 s. Supondo o módulo de velocidade de propagação do som na água igual a 1,5x103 m/s, qual é a profundidade do oceano, na região considerada?
8. Qual é a freqüência de uma onda que se propaga em um líquido, com velocidade de módulo 10 cm/s, sabendo-se que o seu  comprimento de onda é 2 cm?
9. A corrente alternada das redes de eletricidade europeias oscila com frequência de 50 ciclos por segundos. Calcule o período dessa corrente.
10. Ondas sonoras propagam-se no ar com velocidade de módulo igual a 3.3 10² m/s. Um som audível tem frequência de 5 kHz. Qual o comprimento de onda desta onda?
11.O módulo da velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo é de 3x108 m/s e o módulo de sua velocidade no ar pode ser considerado o mesmo. Uma emissora de rádio transmite com uma freqüência de 100MHz (megahertz). Qual o valor aproximado do comprimento de onda, no ar, das ondas emitidas?
12.Um raio  tem comprimento de onda igual a 1Å no vácuo. Qual é sua freqüência? (1Å=10-10m)
13. O comprimento de onda de uma luz monocromática, no vácuo, é 5,5x103Å. Qual é a freqüência desta luz?
14. Um trem de ondas senoidais de freqüência 440Hz propaga-se ao longo de uma corda tensa. Verifica-se que a menor distância que separa dois pontos que estão em oposição de fase (vale e crista, por exemplo) é 40 cm. Nestas condições, qual será o módulo da velocidade de propagação da onda?
15. Um objeto flutuando na água é atingido por 60 pulsos a cada 30 s. Determine:
a) a sua freqüência em Hz;
b) o seu período em segundos.
16. Calcule o comprimento de onda de uma onda cuja freqüência é 60 Hz e se propaga com velocidade de 3 m/s.
17. Calcule a velocidade de propagação de uma onda de comprimento de onda igual a 2.10-9m e 1,5.1017Hz de frequência.
18. (Fuvest-SP) Ondas circulares propagam-se na superfície de água de um grande tanque. Elas são produzidas por uma haste cuja extremidade P, sempre encostada na água, executa movimento periódico vertical de freqüência f=0,5s-1.
a) Quanto tempo gasta o ponto P para uma oscilação completa?
b) Se as cristas de duas ondas adjacentes distam entre si 2 cm, qual é a velocidade de propagação dessas ondas?
19. (UFPE) Diante de uma grande parede vertical, um garoto bate palmas e recebe o eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340 m/s, o garoto pode concluir que a parede está situada a uma distância aproximada de quantos metros?
20. O ouvido humano é capaz de ouvir sons entre 20Hz e 20 K Hz, aproximadamente. A velocidade do som no ar é aproximadamente 340 m/s. O som mais grave que o ouvido humano é capaz de ouvir tem comprimento de ondas de quantos metros?

21.MACK-A poucos meses, uma composição ferroviária francesa, denominada TGV (train à grande-vitesse – trem de alta velocidade), estabeleceu um novo recorde de velocidade para esse meio de transporte. Atingiu-se uma velocidade próxima de 576 km/h. Esse valor também é muito próximo da metade da velocidade de propagação do som no ar (VS). Considerando as informações, se um determinado som, de comprimento de onda 1,25 m, se propaga com a velocidade VS, sua freqüência é de quantos Hertz?
22. Um rádio receptor opera em  AM, que cobre a faixa de frequência de 600 kHz a 1500 kHz. Lembrando que 1kHz = 1 x 10³ Hz e sabendo -se que a velocidade de propagação das ondas de rádio é 3 x 108 m/s, qual é o menor comprimento de onda que pode ser captado por este aparelho?
23. Um rádio receptor opera em FM, de 90 MHz a 120 MHz. Lembrando que  1 MHz = 1 x 106 Hz e sabendo -se que a velocidade de propagação das ondas de rádio é 3 x 108 m/s, qual é o maior comprimento de onda que pode ser captado por este aparelho?
24. UFPI- As cores de luz exibidas na queima de fogos de artifício dependem de certas substâncias utilizadas na sua fabricação. Sabe-se que a frequência da luz emitida pela combustão do níquel é 6,0 x 1014 Hz e que a velocidade da luz é 3 x 108 m/s. Com base nesses dados calcule o comprimento de onda da luz obtida na queima de compostos de níquel.
25UFTM- As águas do mar, horizontalmente estáticas,
produzem ondas que fazem com que o flutuador que
sustenta o tubo oscile com freqüência de 30 r.p.m. Se a
largura de cada onda é de 3 m, a menor velocidade que
pode ser associada a um trem de pulsos produzidos em
uma corda, nas mesmas características do mar revolto,
tem velocidade, em m/s, de
A. ( ) 1,0. B. ( ) 1,5.