Questão 24 - UFRGS 2022

Em uma corda esticada com certa tensão constante, três ondas são enviadas separadamente. A figura abaixo representa as ondas, identificadas por 1, 2 e 3.

As razões entre os comprimentos de onda λ₁/λ₂, λ₁/λ₃ e λ₂/λ₃ dessas ondas são, respectivamente, 

(A) 4/3, 2/3, 1/2. 

(B) 4/3, 3/2, 1/2. 

(C) 3/4, 2/3, 2. 

(D) 3/4, 3/2, 2. 

(E) 3/4, 3/2, 1/2.

Resolução:

Para aresponder a pergunta é necessário comparar com vários comprimentos de onda de cada uma das ondas. O comprimento de uma onda é dado pela distância de uma oscilação completa.

Observando a onda número 1 veremos que

O comprimento da onda 1 ocupa o equivalente a 6 unidades do gráfico.

A onda 2 por sua vez ocupa 8 unidades em seu comprimento de onda.

A terceira onda então, ocupa 4 unidades em cada espaço equivalentes a uma única oscilação.

Assim, as razões solicitadas na questão  λ₁/λ₂, λ₁/λ₃ e λ₂/λ₃, são respectivamente

                                            

Assim, a resposta é 3/4, 3/2  e 2.
Item (D).

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Questão 21 - UFRGS 2020

21. Uma onda sonora propagando-se em um meio fluido, com velocidade de módulo 1.440 m/s, sofre reflexão entre duas barreiras de modo a formar nesse meio uma onda estacionária. Se a distância entre dois nós consecutivos dessa onda estacionária é 4,0 cm, a frequência da onda sonora é 

(A) 180 Hz. 

(B) 360 Hz. 

(C) 1.800 Hz. 

(D) 3.600 Hz. 

(E) 18.000 Hz.

Resolução:

Explicação Inicial:

Para determinar a frequência de uma onda a partir de sua velocidade é necessário obter também seu comprimento de onda. 
Vamos observar a imagem de uma onda estacionária:

   Na imagem acima vemos uma onda estacionária em que são indicados os nós (ponto em que a onda encontra o eixo de propagação), vale, que é o ventre mais baixo da onda e a crista que é o ponto mais alto da onda.

   Na sequencia, vemos a figura abaixo em que está indicado o comprimento de onda, esta é a distância de dois pontos da onda que se repetem. Isso ocorre quando o pulso relativo a onda está na posição de duas cristas consecutivas, por exemplo ou em dois vales consecutivos.

   Quando o pulso está na posição do nó, por outro lado, no primeiro nó é como se o pulso estivesse subindo, mas no próximo nó o pulso estaria descendo, logo esta distância não é definida como uma repetição, e portanto não determina o comprimento de onda. O comprimento de onda será determinado pela distância entre o primeiro e o terceiro nó, pois nestes dois instantes a onda estará se repetindo.

    Assim, a distância entre o primeiro e o segundo nó determina a metade do comprimento de onda.como podemos ver na figura abaixo.

Resolução:

    Neste problema temos a velocidade da onda 1.440 m/s e a distância entre dois nós, ou seja a metade do comprimento de onda que é de 4,0 cm.

    Assim, utilizando os dados do problema e tratando a unidade de medida:

Aplicando estes valores à equação da onda:

Assim chegamos a item (E).

Resposta: item (E).

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UFRGS 2016 - Questão 20

Um feixe de luz branca incide em uma das faces de um prisma de vidro imerso no ar. Após atravessar o prisma, o feixe emergente exibe um conjunto de raios de luz de diversas cores.

Na figura abaixo, estão representados apenas três raios correspondentes às cores azul, verde e vermelha.

A partir dessa configuração, os raios 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, às cores

(A) vermelha, verde e azul.
(B) vermelha, azul e verde.
(C) verde, vermelha e azul.
(D) azul, verde e vermelha.
(E) azul, vermelha e verde.
Resolução:
No fenômeno da refração o comprimento de onda que sofre desvio aproximando-se mais da normal quando passa do ar para o vidro é o lilás, e o que que se aproxima menos da normal é o vermelho.

Vemos que o raio de luz que mais se aproxima da normal é o raio 3 logo, este é o azul(entres os comprimentos de onda é o mais próximo do lilás), o raio de luz 1 é o que menos se aproxima da normal, logo corresponde ao raio de luz vermelho, assim o verde é o raio de comprimento de onda intermediário se referindo ao raio de luz 2.

Assim raio 1 corresponde ao vermelho, raio 2 corresponde ao verde e raio 3 corresponde ao azul.

Resposta: item A.

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