Turma de Julho - Ondas estacionárias

15 questões. Resolver no Descomplica

Questão 1
As ondas estacionárias podem ser formadas por ondas transversais, ondas longitudinais ou por ambas?
1. Envie sua resposta aqui!
Questão 2
Sobre uma corda vibrante de 2 m de comprimento é formada uma onda estacionária correspondente ao primeiro harmônico (frequência fundamental). O comprimento de onda dessa oscilação tem módulo igual a:
1. 4,0 m;
2. 2,0 m;
3. 1,0 m;
4. 0,5 m;
5. 8,0 m.
Questão 3
Com relação às principais características das ondas estacionárias, assinale a alternativa correta.
1. Só podem ser produzidas por ondas de propagação transversal.
2. Só podem ser produzidas por ondas de propagação longitudinal.
3. São caracterizadas por se propagar pelo espaço com velocidade crescente.
4. São formadas pela interferência entre duas ondas de frequências iguais, que se movem em sentidos opostos.
5. São ondas de natureza mecânica, formadas exclusivamente em cordas ou em tubos sonoros.
Questão 4
Suponha que você produza uma onda estacionária com três loops, como mostrado na figura abaixo.
Se você sacudir a corda com frequência três vezes maior, quantos loops ocorrerão na nova onda estacionária, assim, gerada? Quantos comprimentos de onda?
1. Envie sua resposta aqui!
Questão 5
Para produzir uma vibração máxima (antinodos), os violinistas, às vezes, roçam o arco nas cordas em pontos que correspondem a um quarto e três quartos do comprimento da corda, em vez de no centro desta. Dessa maneira, a corda vibra com um comprimento de onda igual ao da corda, em vez do dobro do comprimento dela. Qual é, então, o efeito que ocorre com a frequência?
1. Envie sua resposta aqui!
Questão 6
(Enem, 2015) Em uma flauta, as notas musicais possuem frequências e comprimentos de onda (λ) muito bem definidos. As figuras mostram esquematicamente um tubo de comprimento L, que representa de forma simplificada uma flauta, em que estão representados: em A o primeiro harmônico de uma nota musical (comprimento de onda λ$_A$ ), em B seu segundo harmônico (comprimento de onda λ$_B$ ) e em C o seu terceiro harmônico (comprimento de onda λ$_C$), onde λ$_A$ > λ$_B$ > λ$_C$.
Em função do comprimento do tubo, qual o comprimento de onda da oscilação que forma o próximo harmônico?
1. $\dfrac{L}{4}$
2. $\dfrac {L}{5}$
3. $\dfrac {L}{2}$
4. $\dfrac {L}{8}$
5. $\dfrac {6L}{8}$
Questão 7
Em um violão afinado, quando se toca a corda Lá com seu comprimento efetivo (harmônico fundamental), o som produzido tem frequência de 440 Hz.
Se a mesma corda do violão é comprimida na metade do seu comprimento, a frequência do novo harmônico
1. se reduz à metade, porque o comprimento de onda dobrou.
2. dobra, porque o comprimento de onda foi reduzido à metade.
3. quadruplica, porque o comprimento de onda foi reduzido à metade.
4. quadruplica, porque o comprimento de onda foi reduzido à quarta parte.
5. não se modifica, porque é uma característica independente do comprimento da corda que vibra.
Questão 8
(PUC-Rio, 2012) Uma corda presa em suas extremidades é posta a vibrar. O movimento gera uma onda estacionária como mostra a figura.
Calcule, utilizando os parâmetros da figura, o comprimento de onda em metros da vibração mecânica imposta à corda.
1. 1,0
2. 2,0
3. 3,0
4. 4,0
5. 6,0
Questão 9
(UFTM, 2011) Sílvia e Patrícia brincavam com uma corda quando perceberam que, prendendo uma das pontas num pequeno poste e agitando a outra ponta em um mesmo plano, faziam com que a corda oscilasse de forma que alguns de seus pontos permaneciam parados, ou seja, se estabelecia na corda uma onda estacionária.
A figura 1 mostra a configuração da corda quando Sílvia está brincando e a figura 2 mostra a configuração da mesma corda quando Patrícia está brincando.
Considerando-se iguais, nas duas situações, as velocidades de propagação das ondas na corda, e chamando de fS e fP as frequências com que Sílvia e Patrícia, respectivamente, estão fazendo a corda oscilar, pode-se afirmar corretamente que a relação fS / fP é igual a
1. 1,6
2. 1,2
3. 0,8
4. 0,6
5. 0,4
Questão 10
(UECE, 2017) Uma corda de 60 cm, em um violão, vibra a uma determinada frequência. É correto afirmar que o maior comprimento de onda dessa vibração, em cm, é:
1. 60.
2. 120.
3. 30.
4. 240.
Questão 11
(FGV, 2018) As figuras 1 e 2 representam a mesma corda de um instrumento musical percutida pelo músico e vibrando em situação estacionária.
De uma figura para outra, não houve variação na tensão da corda. Assim, é correto afirmar que, da figura 1 para a figura 2, ocorreu
1. um aumento na velocidade de propagação das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
2. um aumento no período de vibração das ondas na corda, mas uma diminuição na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
3. uma diminuição na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a frequência de vibração do som emitido pelo instrumento.
4. uma diminuição no período de vibração das ondas formadas na corda e também na velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
5. um aumento na frequência de vibração das ondas formadas na corda, sendo mantida a velocidade de propagação do som emitido pelo instrumento.
Questão 12
(Faculdade Albert Einstein, 2016) Em 1816 o médico francês René Laënnec, durante um exame clínico numa senhora, teve a ideia de enrolar uma folha de papel bem apertada e colocar seu ouvido numa das extremidades, deixando a outra livre para ser encostada na paciente. Dessa forma, não só era evitado o contato indesejado com a paciente, como os sons se tornavam muito mais audíveis. Estava criada assim a ideia fundamental do estetoscópio [do grego, “stêthos” (peito) “skopéo” (olhar). É utilizado por diversos profissionais, como médicos e enfermeiros, para auscultar (termo técnico correspondente a escutar) sons vasculares, respiratórios ou de outra natureza em diversas regiões do corpo.
É composto por três partes fundamentais. A peça auricular tem formato anatômico para adaptar-se ao canal auditivo. Os tubos condutores do som a conectam à peça auscultatória. E, por fim, a peça auscultatória, componente metálico colocado em contato com o corpo do paciente. Essa peça é composta por uma campânula, que transmite melhor os sons de baixa frequência - como as batidas do coração - e o diafragma, que transmite melhor os sons de alta frequência, como os do pulmão e do abdômen.
A folha de papel enrolada pelo médico francês René Laënnec pode ser interpretada como um tubo sonoro aberto. Considerando o comprimento desse tubo igual a 34 cm e que, ao auscultar um paciente, houve a formação, no interior desse tubo, de uma onda estacionária longitudinal de segundo harmônico e que se propagava com uma velocidade de 340 m/s qual a frequência dessa onda, em hertz?
1. 250
2. 500
3. 1000
4. 2000
5. 3000
Questão 13
(EBMSP, 2016)  
O canal auditivo da figura representa o órgão de audição humano que mede, em média, cerca de 2,5 cm de comprimento e que pode ser comparado a um tubo sonoro fechado, no qual a coluna de ar oscila com ventre de deslocamento na extremidade aberta e nó de deslocamento na extremidade fechada. 
Considerando-se que a velocidade de propagação do som no ar é igual a 340 m/s e que a coluna de ar oscila segundo um padrão estacionário fundamental no canal auditivo, pode-se afirmar – pela análise da figura associada aos conhecimentos da Física – que 
1. o comprimento da onda sonora que se propaga no canal auditivo é igual a 2,5 cm
2. a frequência das ondas sonoras que atingem a membrana timpânica é, aproximadamente, igual a 13.600,0 Hz
3. a frequência fundamental de oscilação da coluna de ar no canal auditivo é igual a 340,0 Hz
4. a frequência de vibração da membrana timpânica produzida pela oscilação da coluna de ar é igual a 3.400,0 Hz
5. a frequência do som transmitido ao cérebro por impulsos elétricos é o dobro da frequência da vibração da membrana timpânica.
Questão 14
(Unesp 2011) Um aluno, com o intuito de produzir um equipamento para a feira de ciências de sua escola, selecionou 3 tubos de PVC de cores e comprimentos diferentes, para a confecção de tubos sonoros. Ao bater com a mão espalmada em uma das extremidades de cada um dos tubos, são produzidas ondas sonoras de diferentes frequências. A tabela a seguir associa a cor do tubo com a frequência sonora emitida por ele:
<html>
<head>
<title></title>
</head>
<body>
<div align="center" dir="ltr" style="margin-left:0pt;">
<table style="border-width: initial; border-style: none; border-color: initial; border-collapse: collapse;">
<colgroup>
<col width="113" />
<col width="70" />
<col width="76" />
<col width="76" />
</colgroup>
<tbody>
<tr style="height:14.2pt">
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

Cor
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

vermelho
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

azul
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

roxo
</td>
</tr>
<tr style="height:14.2pt">
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

Frequência (HZ)
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

290
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

440
</td>
<td style="border-left:solid #000000 0.5pt;border-right:solid #000000 0.5pt;border-bottom:solid #000000 0.5pt;border-top:solid #000000 0.5pt;vertical-align:middle;padding:0pt 5.75pt 0pt 5.75pt;overflow:hidden;overflow-wrap:break-word;">

494
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>

 
</body>
</html>
Podemos afirmar corretamente que, os comprimentos dos tubos vermelho ($L_{vermelho}$), azul ($L_{azul}$) e roxo ($L_{roxo}$), guardam a seguinte relação entre si:
1. $L_{vermelho}$ < $L_{azul}$ > $L_{roxo}$.
2. $L_{vermelho}$ = $L_{azul}$ = $L_{roxo}$.
3. $L_{vermelho}$ > $L_{azul}$ = $L_{roxo}$.
4. $L_{vermelho}$ > $L_{azul}$ > $L_{roxo}$.
5. $L_{vermelho}$ < $L_{azul}$l < $L_{roxo}$.
Questão 15
(PUC-Rio, 2018)
A figura mostra a oscilação em uma corda em um dado instante de tempo. A velocidade de propagação da onda é 0,400 m/s.
O período dessa onda, em milessegundos (ms), é
1. 30,0.
2. 62,5
3. 12,5
4. 25,0
5. 31,3

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