Ondulatória III - Resolução

01. (Enem 2016 PPL) O eletrocardiograma, exame utilizado para avaliar o estado do coração de um paciente, trata-se do registro da atividade elétrica do coração ao longo de um certo intervalo de tempo. A figura representa o eletrocardiograma de um paciente adulto, descansado, não fumante, em um ambiente com temperatura agradável. Nessas condições, é considerado normal um ritmo cardíaco entre 60 e 100 batimentos por minuto.

Com base no eletrocardiograma apresentado, identifica-se que a frequência cardíaca do paciente é

1. normal.
2. acima do valor ideal.
3. abaixo do valor ideal.
4. próxima do limite inferior.
5. próxima do limite superior.

02. (Enem 2016) A Figura 1 apresenta o gráfico da intensidade, em decibéis (dB), da onda sonora emitida por um alto-falante, que está em repouso, e medida por um microfone em função da frequência da onda para diferentes distâncias: 3 mm, 25 mm, 51 mm e 60 mm. A Figura 2 apresenta um diagrama com a indicação das diversas faixas do espectro de frequência sonora para o modelo de alto-falante utilizado neste experimento.

Relacionando as informações presentes nas figuras 1 e 2, como a intensidade sonora percebida é afetada pelo aumento da distância do microfone ao alto-falante?

1. Aumenta na faixa das frequências médias.
2. Diminui na faixa das frequências agudas.
3. Diminui na faixa das frequências graves.
4. Aumenta na faixa das frequências médias altas.
5. Aumenta na faixa das frequências médias baixas.

03. (Enem 2015 PPL) Em altos-fornos siderúrgicos, as temperaturas acima de 600 °C são mensuradas por meio de pirômetros óticos. Esses dispositivos apresentam a vantagem de medir a temperatura de um objeto aquecido sem necessidade de contato. Dentro de um pirômetro ótico, um filamento metálico é aquecido pela passagem de corrente elétrica até que sua cor seja a mesma que a do objeto aquecido em observação. Nessa condição, a temperatura conhecida do filamento é idêntica à do objeto aquecido em observação.

Disponível em: www.if.usp.br. Acesso em: 4 ago. 2012 (adaptado).

A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a

1. amplitude.
2. coerência.
3. frequência.
4. intensidade.
5. velocidade.

04. (Enem 2015) A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-C, conforme a primeira figura.

Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtro solares, conforme o gráfico acima.

Considere: velocidade da luz = 3,0×10⁸ m/s e 1 nm = 1,0×10^-9 m.

O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o

1. V
2. IV
3. III
4. II
5. I

05. (Enem PPL 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 λA), em B seu segundo harmônico (comprimento de onda λB) e em C o seu terceiro harmônico (comprimento de onda λC), onde λA > λB > λC.

Em função do comprimento do tubo, qual o comprimento de onda da oscilação que forma o próximo harmônico?

1. L/4
2. L/5
3. L/2
4. L/8
5. 6L/8

06. (Enem 2015) Ao ouvir uma flauta e um piano emitindo a mesma nota musical, consegue-se diferenciar esses instrumentos um do outro.

Essa diferenciação se deve principalmente ao(à)

1. intensidade sonora do som de cada instrumento musical.
2. potência sonora do som emitido pelos diferentes instrumentos musicais.
3. diferente velocidade de propagação do som emitido por cada instrumento musical.
4. timbre do som, que faz com que os formatos das ondas de cada instrumento sejam diferentes.
5. altura do som, que possui diferentes frequências para diferentes instrumentos musicais.

07. (Enem 2015) Durante uma aula experimental de física, os estudantes construíram um sistema ressonante com pêndulos simples. As características de cada pêndulo são apresentadas no quadro. Inicialmente, os estudantes colocaram apenas o pêndulo A para oscilar.

Quais pêndulos, além desse, passaram também a oscilar?

1. 1, 2, 3, 4 e 5.
2. 1, 2 e 3.
3. 1 e 4.
4. 1 e 5.
5. 3 e 4.

08. (Enem 2015) Certos tipos de superfícies na natureza podem refletir luz de forma a gerar um efeito de arco-íris. Essa característica é conhecida como iridescência e ocorre por causa do fenômeno da interferência de película fina. A figura ilustra o esquema de uma fina camada iridescente de óleo sobre uma poça d’água. Parte do feixe de luz branca incidente 1 reflete na interface ar/óleo e sofre inversão de fase 2, o que equivale a uma mudança de meio comprimento de onda. A parte refratada do feixe 3 incide na interface óleo/água e sofre reflexão sem inversão de fase 4. O observador indicado enxergará aquela região do filme com coloração equivalente à do comprimento de onda que sofre interferência completamente construtiva entre os raios 2 e 5 , mas essa condição só é possível para uma espessura mínima da película. Considere que o caminho percorrido em 3 e 4 corresponde ao dobro da espessura E da película de óleo.

Expressa em termos do comprimento de onda (ʎ), espessura mínima é igual a

1. ʎ/4
2. ʎ/2
3. 3ʎ/4
4. ʎ
5. 2ʎ

09. (Enem 2015) Para obter a posição de um telefone celular, a polícia baseia-se em informações do tempo de resposta do aparelho em relação às torres de celular da região de onde se originou a ligação. Em uma região, um aparelho está na área de cobertura de cinco torres, conforme o esquema.

Considerando que as torres e o celular são puntiformes e que estão sobre um mesmo plano, qual o número mínimo de torres necessárias para se localizar a posição do telefone celular que originou a ligação?

1. Uma.
2. Duas.
3. Três.
4. Quatro.
5. Cinco.

10. (Enem 2014) Ao sintonizarmos uma estação de rádio ou um canal de TV em um aparelho, estamos alterando algumas características elétricas de seu circuito receptor. Das inúmeras ondas eletromagnéticas que chegam simultaneamente ao receptor, somente aquelas que oscilam com determinada frequência resultarão em máxima absorção de energia.

O fenômeno descrito é a

1. difração.
2. refração.
3. polarização.
4. interferência.
5. ressonância.

11. (Enem 2013) Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.

A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de

1. terem fases opostas.
2. serem ambas audíveis.
3. terem intensidades inversas.
4. serem de mesma amplitude.
5. terem frequências próximas

12. (Enem 2014) Alguns sistemas de segurança incluem detectores de movimento. Nesses sensores, existe uma substância que se polariza na presença de radiação eletromagnética de certa região de frequência, gerando uma tensão que pode ser amplificada e empregada para efeito de controle. Quando uma pessoa se aproxima do sistema, a radiação emitida por seu corpo é detectada por esse tipo de sensor.

WENDLING, M. Sensores. Disponível em: www2.feg.unesp.br. Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).

A radiação captada por esse detector encontra-se na região de frequência

1. da luz visível.
2. do ultravioleta.
3. do infravermelho.
4. das micro-ondas.
5. das ondas longas de rádio.

13. (Enem 2014) Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.

YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).

Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)

1. comprimento da haste seja mantido constante.
2. massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
3. material da haste possua alta condutividade térmica.
4. amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.
5. energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.

14. (Enem 2013) Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.

Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana”é 45 km/h, e que cada perı́odo de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80 cm.

Disponı́vel em: www.ufsm.br. Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado).

Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

1. 0,3.
2. 0,5.
3. 1,0.
4. 1,9.
5. 3,7.

15. (Enem 2014) Quando adolescente, as nossas tardes, após as aulas, consistiam em tomar às mãos o violão e o dicionário de acordes de Almir Chediak e desafiar nosso amigo Hamilton a descobrir, apenas ouvindo o acorde, quais notas eram escolhidas. Sempre perdı́amos a aposta, ele possui o ouvido absoluto.

O ouvido absoluto é uma caracterı́stica perceptual de poucos indivı́duos capazes de identificar notas isoladas sem outras referências, isto é, sem precisar relacioná-las com outras notas de uma melodia.

LENT, R. O cérebro do meu professor de acordeão. Disponı́vel em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 15 ago. 2012 (adaptado)

No contexto apresentado, a propriedade fı́sica das ondas que permite essa distinção entre as notas é a

1. frequência.
2. intensidade.
3. forma da onda.
4. amplitude da onda.
5. velocidade de propagação.

16. (Enem 2013) Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possı́vel utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).

A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:

1. $\frac{1}{2}$
2. 2
3. 1
4. $\frac{1}{4}$
5. 4

17. (Enem 2012) Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquı́ni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum. O bronzeamente não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de

1. baixa intensidade.
2. baixa frequência.
3. um espectro contı́nuo.
4. amplitude inadequada.
5. curto comprimento de onda.

18. (Enem 2012) 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 caı́am 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, respectivamemente,

1. maior que 25 cm e maior que 1,0 m/s.
2. maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
3. menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s.
4. menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s.
5. igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.

19. (Enem 2011) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visı́vel. Quando uma amostra absorve luz visı́vel, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possı́vel observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.

Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?

1. Azul.
2. Verde.
3. Violeta.
4. Laranja.
5. Vermelho.

20. (Enem 2011) O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto:

Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ı́mã permanente. O campo magnético do ı́mã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele.

Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daı́, para o altofalante.

Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon

1. isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante.
2. varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço.
3. apresenta uma magnetização desprezı́vel sob a ação do ı́mã permanente.
4. induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.
5. oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

21. (Enem 2011) Ao diminuir o tamanho de um orifı́cio atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifı́cio, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?

1. Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.
2. Ao girar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
3. Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi-lo pelo ar.
4. Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.
5. Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.

22. (Enem 2011) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que “vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”. A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada espedição cientı́fica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.

O Estado de São Paulo. Disponı́vel em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).

No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a

1. propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.
2. absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.
3. refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.
4. atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.
5. reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

23. (Enem 2011) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfı́cie terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objetivo, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfı́cie terrestre.

De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros (μm)?

1. 0,4 a 0,5.
2. 0,5 a 0,6.
3. 0,6 a 0,7.
4. 0,7 a 0,8.
5. 0,8 a 0,9.

24. (Enem 2010) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma das suas listras mais proeminentes, deixando o seus hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta.

A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera uma no hemisfério norte e outra no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra.

O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração

1. na temperatura da superfı́cie do planeta.
2. no formato da camada gasosa do planeta.
3. no campo gravitacional gerado pelo planeta.
4. na composição quı́mica das nuvens do planeta.
5. na densidade das nuvens que compõem o planeta

25. (Enem 2010) As ondas eletromagnéticas, como a luz visı́vel e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que é possı́vel transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera. Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possı́vel por meio da

1. reflexão.
2. refração.
3. difração.
4. polarização.
5. interferência.

26. (Enem 2009) O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1.800 MHz.

Considerando que a intensidade de transmissão e o nı́vel de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher:

1. a tecnologia GSM, pois é a que opera com ondas de maior comprimento de onda.
2. a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado.
3. a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade.
4. qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são compensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda.
5. qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma, independentemente da frequência.