Questões de Física - Ondulatória

Os três gráficos mostram o comportamento circadiano das variáveis hormônio melatonina (produzida na glândula pineal), hormônio cortisol (produzido nas glândulas suprarenais) e temperatura corpórea em indivíduos saudáveis ao longo do dia (retângulo claro) e da noite (retângulo escuro). As linhas azuis (pontilhadas) correspondem a indivíduos mais jovens, e as vermelhas (contínuas), a indivíduos mais idosos.

Com base nos gráficos, é correto afirmar que

O monocórdio é um instrumento composto por uma única corda estendida entre dois cavaletes fixos sobre uma prancha ou mesa, possuindo ainda um cavalete móvel colocado sob a corda para dividi-la em duas seções. A invenção do monocórdio é atribuída a Pitágoras no século VI a.C.. Nos experimentos de Pitágoras, ficaram evidenciadas as relações entre comprimento de uma corda estendida e a altura musical do som emitido quando tocada (ABDOUNUR, 2002). Na imagem a seguir temos a representação de um monocórdio:

Pitágoras descobriu que, pressionando um ponto situado a 3/4 do comprimento da corda em relação a sua extremidade e tocando-a a seguir, ouvia-se uma quarta acima do tom emitido pela corda inteira. Por exemplo, se tocada a corda inteira, o som emitido é “Dó”, reduzindo a corda a 3/4 do seu tamanho, a nota emitida será “Fá” (uma quarta musical acima). Analogamente, exercida a pressão a 2/3 do tamanho original da corda, ouvia-se uma quinta acima.

No quadro a seguir, temos as notas musicais e suas respectivas quartas e quintas:

Com base nessas informações, e tomando um monocórdio com uma corda de 24 cm afinada em “Dó”, analise a alternativa CORRETA:

A lavadora ultrassônica, ou cuba ultrassônica, como a da imagem, é um dos equipamentos utilizados em consultórios e hospitais para a pré-limpeza de equipamentos cirúrgicos e odontológicos. Essa lavadora produz ondas mecânicas, com frequência na faixa do ultrassom, que são transmitidas para uma solução em seu interior. Isso faz com que as moléculas da solução se agitem e, por meio de um processo chamado cavitação, acabem por dissociar as impurezas nas superfícies dos materiais submersos na cuba

Sabendo que um valor típico para a frequência de operação dessas cubas é de 40 kHz e que as ondas produzidas se propagam na solução com uma velocidade de 1480 m/s, o comprimento de onda associado a essas ondas é de

O ultrassom é uma onda mecânica com várias aplicações em medicina. Suponha um sistema de ultrassom que produz ondas com frequência f. Considere a velocidade do som no ar e em um certo líquido como sendo igual a v_ar = 342 m/s e v_liq = 1368 m/s, respectivamente.

Quantos comprimentos de onda de uma onda de ultrassom no ar cabem em um comprimento de onda de uma onda de ultrassom neste líquido?

    O eletrocardiograma é um exame cardíaco que mede a intensidade dos sinais elétricos advindos do coração. A imagem apresenta o resultado típico obtido em um paciente saudável e a intensidade do sinal (V_EC) em função do tempo.

De acordo com o eletrocardiograma apresentado, qual foi o número de batimentos cardíacos por minuto desse paciente durante o exame?

    O exame de imagem de ecocardiograma Doppler utiliza a reflexão de ondas de ultrassom nos tecidos do sistema cardiovascular. A velocidade de propagação das ondas sonoras em tecido humano é relativamente constante, igual a 1540 m/s, e a resolução da imagem obtida no exame é determinada pelo comprimento de onda do ultrassom emitido.

(James D. Thomas et al. “Physics of Echocardiography”. www.thoracickey.com. Adaptado.)

Considere que a resolução de um determinado exame de ecocardiograma seja igual ao comprimento de onda do som emitido.

Se o comprimento de onda do ultrassom emitido for igual a 0,4 mm, a frequência da onda utilizada terá valor igual a