Questões de Física - Ondulatória

Um professor faz um experimento para demonstrar a relação entre a frequência de oscilação de um pêndulo simples e o comprimento desse pêndulo. Para isso, segura uma extremidade de um fio de massa desprezível que está apoiado em um pino horizontal fixo em uma parede, de modo que o comprimento suspenso desse fio meça Nessa situação, uma pequena esfera, presa a outra extremidade desse fio, oscila em um plano vertical, entre os pontos P e Q, com uma frequência de oscilação f₀.

Em determinado Instante do movimento oscilatório, O professor puxa o fio movimentando sua mão horizontalmente para a direita com velocidade constante de durante e o fio desliza sobre o pino.

Considerando que o período de oscilação desse pêndulo possa ser calculado com a expressão  em que L é o comprimento do pêndulo e g é a aceleração da gravidade local, ao final do intervalo de a nova frequência de oscilação desse pêndulo será:

A tabela mostra a velocidade v do som, a 20 ºC e 1 atm, em seis gases diferentes. Quando um tubo aberto em uma das extremidades é enchido com oxigênio, a frequência do primeiro harmônico do som produzido pelo tubo é 163 Hz. Quando o oxigênio é substituído por um dos cinco gases restantes, a frequência do quinto harmônico do som produzido pelo tubo é 2517,5 Hz.

Isso significa que o gás escolhido para o segundo experimento foi o:

    Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo.

Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamente,

    No segmento do Texto “e todas as maldições ressoaram tremendas” é feita uma menção figurada ao fenômeno físico da ressonância. Um exemplo de ressonância pode ser observado em um tubo sonoro que amplifica um som em uma frequência específica. Suponha um tubo com um êmbolo que, ao se mover, modifica a profundidade H da cavidade do tubo, como mostra a figura a seguir. Um diapasão de 500 Hz é posto para vibrar próximo à boca do tubo, fazendo que ele amplifique o som produzido, devido à ressonância. Considerando- -se que a menor profundidade H em que ocorre a amplificação do som (ressonância) seja igual a 17 cm, e que as demais condições permaneçam inalteradas, podemos afirmar que:

I-O comprimento de onda será igual 34 cm.    

II-O segundo harmônico ocorrerá quando a profundidade H for igual a 51 cm.

III-A velocidade do som nas condições locais será igual a 340 m/s.

IV- Se a profundidade máxima da cavidade do tubo for de 80 cm, então será possível observar um terceiro harmônico nesse tubo.

    Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos: