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Halliday & Resnick Gravitação, Ondas e Termodinâmica www.grupogen.com.br http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física Volume 2 O GEN-IO | GEN – Informação Online é o repositório de material suplementar dos livros dessas editoras www.grupogen.com.br http://gen-io.grupogen.com.br O GEN | Grupo Editorial Nacional reúne as editoras Guanabara Koogan, Santos, Roca, AC Farmacêutica, LTC, Forense, Método, EPU, Atlas e Forense Universitária Halliday/Resnick/Walker Fundamentos de Física 10a edição Testes em PowerPoint Capítulo 16 Ondas I Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.3.1. Uma onda transversal está se propagando em uma mola. A figura mostra uma parte da mola em um certo instante. A onda está se propagando da esquerda para a direita. Qual das afirmações abaixo descreve corretamente o movimento das partículas que formam os segmentos A e B? a) As partículas estão se movendo para baixo no segmento A e para cima no segmento B. b) As partículas estão se movendo para cima nos segmentos A e B. c) As partículas estão se movendo para baixo nos segmentos A e B. d) As partículas estão se movendo para cima no segmento A e para baixo no segmento B. e) As partículas estão se movendo para a esquerda no segmento A e para a direita no segmento B. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.3.1. Uma onda transversal está se propagando em uma mola. A figura mostra uma parte da mola em um certo instante. A onda está se propagando da esquerda para a direita. Qual das afirmações abaixo descreve corretamente o movimento das partículas que formam os segmentos A e B? a) As partículas estão se movendo para baixo no segmento A e para cima no segmento B. b) As partículas estão se movendo para cima nos segmentos A e B. c) As partículas estão se movendo para baixo nos segmentos A e B. d) As partículas estão se movendo para cima no segmento A e para baixo no segmento B. e) As partículas estão se movendo para a esquerda no segmento A e para a direita no segmento B. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.3.2. Miguel está segurando a ponta de uma mola. Movendo a mão para cima e para baixo, produz uma onda transversal na mola. O movimento da mão de Miguel é uma onda? a) Sim, o movimento da mão de Miguel é uma onda porque a mão está descrevendo uma movimento periódico. b) Sim, o movimento da mão de Miguel é uma onda porque Miguel está transferindo energia para a mola. c) Não, o movimento da mão de Miguel não é uma onda porque não é uma perturbação que se propaga no espaço-tempo. d) Não, o movimento da mão de Miguel não é uma onda porque Miguel não está transferindo energia para a mola. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.3.2. Miguel está segurando a ponta de uma mola. Movendo a mão para cima e para baixo, produz uma onda transversal na mola. O movimento da mão de Miguel é uma onda? a) Sim, o movimento da mão de Miguel é uma onda porque a mão está descrevendo uma movimento periódico. b) Sim, o movimento da mão de Miguel é uma onda porque Miguel está transferindo energia para a mola. c) Não, o movimento da mão de Miguel não é uma onda porque não é uma perturbação que se propaga no espaço-tempo. d) Não, o movimento da mão de Miguel não é uma onda porque Miguel não está transferindo energia para a mola. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.1. João e Maria estão boiando no mar, separados por uma distância de 5,0 m, quando uma lancha passa nas proximidades. Com a passagem da lancha, o casal começa a oscilar para cima e para baixo com uma frequência de 0,25 Hz. No momento em que Maria passa pelo ponto mais alto da oscilação, João está passando pelo ponto mais baixo. Se a distância entre João e Maria é menor que um comprimento de onda, qual é a velocidade das ondas produzidas pela lancha? a) 1,3 m/s b) 2,5 m/s c) 3,8 m/s d) 5,0 m/s e) 7,5 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.1. João e Maria estão boiando no mar, separados por uma distância de 5,0 m, quando uma lancha passa nas proximidades. Com a passagem da lancha, o casal começa a oscilar para cima e para baixo com uma frequência de 0,25 Hz. No momento em que Maria passa pelo ponto mais alto da oscilação, João está passando pelo ponto mais baixo. Se a distância entre João e Maria é menor que um comprimento de onda, qual é a velocidade das ondas produzidas pela lancha? a) 1,3 m/s b) 2,5 m/s c) 3,8 m/s d) 5,0 m/s e) 7,5 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.2. A figura mostra a posição vertical de alguns pontos de uma corda ao longo da qual se propaga uma onda. Entre que pontos o comprimento do segmento é igual a um comprimento de onda? a) A e E b) B e D c) A e C d) A e F e) C e F Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.2. A figura mostra a posição vertical de alguns pontos de uma corda ao longo da qual se propaga uma onda. Entre que pontos o comprimento do segmento é igual a um comprimento de onda? a) A e E b) B e D c) A e C d) A e F e) C e F Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.3. Uma onda longitudinal com uma amplitude de 0,02 m se propaga horizontalmente em uma mola com uma velocidade de 2 m/s. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa onda, é verdadeira? a) Todas as partículas da mola percorrem uma distância horizontal de 2 m em um segundo. b) Em um período da onda, todas as partículas da mola percorrem uma distância vertical de 0,04 m. c) Em um período da onda, todas as partículas da mola percorrem uma distância horizontal de 0,04 m. d) Em um período da onda, todas as partículas da mola percorrem uma distância vertical de 0,02 m. e) Todas as partículas da mola têm um comprimento de onda de 0,04 m. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.3. Uma onda longitudinal com uma amplitude de 0,02 m se propaga horizontalmente em uma mola com uma velocidade de 2 m/s. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa onda, é verdadeira? a) Todas as partículas da mola percorrem uma distância horizontal de 2 m em um segundo. b) Em um período daonda, todas as partículas da mola percorrem uma distância vertical de 0,04 m. c) Em um período da onda, todas as partículas da mola percorrem uma distância horizontal de 0,04 m. d) Em um período da onda, todas as partículas da mola percorrem uma distância vertical de 0,02 m. e) Todas as partículas da mola têm um comprimento de onda de 0,04 m. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.4. Uma onda sonora de frequência f e amplitude A está sendo emitida por um alto-falante. A onda se propaga com uma velocidade constante de 343 m/s no ar. Qual das modificações abaixo reduziria o comprimento de onda das ondas sonoras para metade do valor original? a) Aumentar a frequência para 2f. b) Aumentar a amplitude para 2A. c) Reduzir a frequência para f /4. d) Reduzir a frequência para f /2. e) Reduzir a amplitude para A /2. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.4. Uma onda sonora de frequência f e amplitude A está sendo emitida por um alto-falante. A onda se propaga com uma velocidade constante de 343 m/s no ar. Qual das modificações abaixo reduziria o comprimento de onda das ondas sonoras para metade do valor original? a) Aumentar a frequência para 2f. b) Aumentar a amplitude para 2A. c) Reduzir a frequência para f /4. d) Reduzir a frequência para f /2. e) Reduzir a amplitude para A /2. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.5. Qual das afirmações abaixo descreve corretamente a onda dada pela equação y(x,t) = 3 sen (4x – 3t), onde as distâncias estão em cm e o tempo está em ms? a) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de /2 cm. b) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de cm. c) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de cm. d) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 2 cm e um comprimento de onda de cm. e) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 6 cm e um comprimento de onda de /2 cm. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.4.5. Qual das afirmações abaixo descreve corretamente a onda dada pela equação y(x,t) = 3 sen (4x – 3t), onde as distâncias estão em cm e o tempo está em ms? a) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de /2 cm. b) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de cm. c) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 3 cm e um comprimento de onda de cm. d) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 2 cm e um comprimento de onda de cm. e) A onda está se propagando no sentido positivo do eixo x com uma amplitude de 6 cm e um comprimento de onda de /2 cm. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.1. Uma estação de rádio transmite em uma frequência de 101,5 MHz. Os sinais se propagam da antena da estação, em várias direções, à velocidade da luz. Qual das equações representa corretamente a propagação da onda em uma certa direção, onde t está sem segundos e x está em metros? a) y = 150 sen[(6,377 108)t (2,123)x] b) y = 150 sen[(637,7)t (2,961)x] c) y = 150 sen[(6,283 106)t (2,961 103)x] d) y = 150 sen[(101,5 106)t (2,961)x] e) y = 150 sen[(101,5 106)t (2,123)x] Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.1. Uma estação de rádio transmite em uma frequência de 101,5 MHz. Os sinais se propagam da antena da estação, em várias direções, à velocidade da luz. Qual das equações representa corretamente a propagação da onda em uma certa direção, onde t está sem segundos e x está em metros? a) y = 150 sen[(6,377 108)t (2,123)x] b) y = 150 sen[(637,7)t (2,961)x] c) y = 150 sen[(6,283 106)t (2,961 103)x] d) y = 150 sen[(101,5 106)t (2,961)x] e) y = 150 sen[(101,5 106)t (2,123)x] Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.2. A equação de uma onda é y = 4,0 sen [2 (2,5t + 0,14x)], onde y e x estão em metros e t está em segundos. Qual é a velocidade da onda? a) 1,8 m/s, no sentido positivo do eixo x. b) 1,8 m/s, no sentido negativo do eixo x. c) 18 m/s, no sentido negativo do eixo x. d) 7,2 m/s, no sentido positivo do eixo x. e) 0,35 m/s, no sentido negativo do eixo x. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.2. A equação de uma onda é y = 4,0 sen [2 (2,5t + 0,14x)], onde y e x estão em metros e t está em segundos. Qual é a velocidade da onda? a) 1,8 m/s, no sentido positivo do eixo x. b) 1,8 m/s, no sentido negativo do eixo x. c) 18 m/s, no sentido negativo do eixo x. d) 7,2 m/s, no sentido positivo do eixo x. e) 0,35 m/s, no sentido negativo do eixo x. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.3. Qual das opções abaixo descreve corretamente uma onda representada pela equação y = 2,0 sen(3,0x 2,0t), onde y e x estão em metros e t está em segundos? a) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de 6 Hz e um comprimento de onda de 3 m. b) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de 1/ Hz e um comprimento de onda de 2 / 3 m. c) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de Hz e um comprimento de onda de 3 m. d) A onda se propaga no sentido negativo do eixo x, com uma frequência de 4 Hz e um comprimento de onda de m. e) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de 6 Hz e um comprimento de onda de / 3 m. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.5.3. Qual das opções abaixo descreve corretamente uma onda representada pela equação y = 2,0 sen(3,0x 2,0t), onde y e x estão em metros e t está em segundos? a) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de 6 Hz e um comprimento de onda de 3 m. b) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, comuma frequência de 1/ Hz e um comprimento de onda de 2 / 3 m. c) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de Hz e um comprimento de onda de 3 m. d) A onda se propaga no sentido negativo do eixo x, com uma frequência de 4 Hz e um comprimento de onda de m. e) A onda se propaga no sentido positivo do eixo x, com uma frequência de 6 Hz e um comprimento de onda de / 3 m. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.1. Se a força de tração exercida sobre uma corda de violão é multiplicada por 4, o que acontece com a velocidade das ondas que se propagam na corda? a) É dividida por 4. b) É dividida por 2. c) Permanece a mesma. d) É multiplicada por 2. e) É multiplicada por 4. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.1. Se a força de tração exercida sobre uma corda de violão é multiplicada por 4, o que acontece com a velocidade das ondas que se propagam na corda? a) É dividida por 4. b) É dividida por 2. c) Permanece a mesma. d) É multiplicada por 2. e) É multiplicada por 4. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.2. Quatro cordas iguais estão presas a uma parede por uma das extremidades. As outras extremidades estão presas a roldanas que permitem ajustar independentemente as forças de tração aplicadas a cada corda. Considere as ondas mostradas na figura. Qual das afirmações abaixo é verdadeira, se todas as ondas têm a mesma amplitude e a mesma frequência? a) A força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando. b) A força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando. c) A força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando. d) A força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando. e) A força aplicada à corda na qual a onda C está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.2. Quatro cordas iguais estão presas a uma parede por uma das extremidades. As outras extremidades estão presas a roldanas que perrmitem ajustar independentemente as forças de tração aplicadas a cada corda. Considere as ondas mostradas na figura. Qual das afirmações abaixo é verdadeira, se todas as ondas têm a mesma amplitude e a mesma frequência? a) A força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando. b) A força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando. c) A força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando. d) A força aplicada à corda na qual a onda D está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda A está se propagando. e) A força aplicada à corda na qual a onda C está se propagando é quatro vezes maior que a força aplicada à corda na qual a onda B está se propagando. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.3. Uma corda está pendurada no teto de um ginásio. Um aluno segura a ponta da corda e começa a agitá-la com amplitude e frequência constantes. Uma onda transversal se propaga para cima ao longo da corda. Qual das afirmações abaixo, a respeito da velocidade da onda, está correta? a) A velocidade da onda é inversamente proporcional à distância percorrida em direção ao teto. b) A velocidade da onda é diretamente proporcional à distância percorrida em direção ao teto. c) A velocidade da onda não depende da distância percorrida em direção ao teto. d) A velocidade da onda não depende da massa da corda. e) A velocidade da onda depende da amplitude do movimento. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.3. Uma corda está pendurada no teto de um ginásio. Um aluno segura a ponta da corda e começa a agitá-la com amplitude e frequência constantes. Uma onda transversal se propaga para cima ao longo da corda. Qual das afirmações abaixo, a respeito da velocidade da onda, está correta? a) A velocidade da onda é inversamente proporcional à distância percorrida em direção ao teto. b) A velocidade da onda é diretamente proporcional à distância percorrida em direção ao teto. c) A velocidade da onda não depende da distância percorrida em direção ao teto. d) A velocidade da onda não depende da massa da corda. e) A velocidade da onda depende da amplitude do movimento. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.4. Se quando um fio é submetido a uma força de tração F a velocidade de uma onda progressiva é v, qual é a velocidade da onda se a força é aumentada para 2F? a) v b) 2v c) 4v d) e) 2v 2/v Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.6.4. Se quando um fio é submetido a uma força de tração F a velocidade de uma onda progressiva é v, qual é a velocidade da onda se a força é aumentada para 2F? a) v b) 2v c) 4v d) e) 2v 2/v Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.7.1. O tsunami é uma onda produzida por um terremoto. Suponha que um terremoto ocorrido na costa ocidental da América do Norte tenha produzido um tsunami que levou 15 horas para chegar ao arquipélago do Havaí. Qual das afirmações abaixo a respeito do tsunami está correta? a) O tsunami transportou água do local do terremoto para o Havaí, mas não transportou energia do local do terremoto para o Havaí. b) O tsunami transportou energia e água do local do terremoto para o Havaí. c) O tsunami transportou energia do local do terremoto para o Havaí, mas não transportou água do local do terremoto para o Havaí. d) O tsunami não transportou energia nem água do local do terremoto para o Havaí. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação,Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.7.1. O tsunami é uma onda produzida por um terremoto. Suponha que um terremoto ocorrido na costa ocidental da América do Norte tenha produzido um tsunami que levou 15 horas para chegar ao arquipélago do Havaí. Qual das afirmações abaixo a respeito do tsunami está correta? a) O tsunami transportou água do local do terremoto para o Havaí, mas não transportou energia do local do terremoto para o Havaí. b) O tsunami transportou energia e água do local do terremoto para o Havaí. c) O tsunami transportou energia do local do terremoto para o Havaí, mas não transportou água do local do terremoto para o Havaí. d) O tsunami não transportou energia nem água do local do terremoto para o Havaí. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.7.2. Durante um espetáculo de rock, um guitarrista toca a corda do Mi (329,6 Hz), que tem uma massa de 0,208 g e um comprimento de 0,628 m. A força a que a corda está submetida é 226 N. Se a amplitude da onda na corda é 3,0 mm, qual é a potência média transportada pela corda? a) 2130 W b) 1760 W c) 975 W d) 547 W e) 122 W Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.7.2. Durante um espetáculo de rock, um guitarrista toca a corda do Mi (329,6 Hz), que tem uma massa de 0,208 g e um comprimento de 0,628 m. A força a que a corda está submetida é 226 N. Se a amplitude da onda na corda é 3,0 mm, qual é a potência média transportada pela corda? a) 2130 W b) 1760 W c) 975 W d) 547 W e) 122 W Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.8.1. Uma onda é descrita pela equação y = 0,020 sen (3,0x 6,0t), onde as distâncias estão em metros e o tempo está em segundos. Qual é a velocidade da onda? a) 0,50 m/s b) 0,75 m/s c) 1,0 m/s d) 2,0 m/s e) 4,0 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.8.1. Uma onda é descrita pela equação y = 0,020 sen (3,0x 6,0t), onde as distâncias estão em metros e o tempo está em segundos. Qual é a velocidade da onda? a) 0,50 m/s b) 0,75 m/s c) 1,0 m/s d) 2,0 m/s e) 4,0 m/s Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.8.2. Uma onda é descrita pela equação y = 0,25 sen (kx 4,0t), onde as distâncias estão em metros e o tempo está em segundos. A onda está se propagando em uma corda esticada com uma velocidade de 0,75 m/s. Qual é o valor de k? a) 5,3 m1 b) 1,0 m1 c) 0,19 m1 d) 0,75 m1 e) 1,3 m1 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.8.2. Uma onda é descrita pela equação y = 0,25 sen (kx 4,0t), onde as distâncias estão em metros e o tempo está em segundos. A onda está se propagando em uma corda esticada com uma velocidade de 0,75 m/s. Qual é o valor de k? a) 5,3 m1 b) 1,0 m1 c) 0,19 m1 d) 0,75 m1 e) 1,3 m1 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.9.1. A figura mostra duas ondas no instante t = 0 s, uma que se propaga para a direita a 2,0 cm/s e outra que se propaga para a esquerda a 2,0 cm/s. Qual é a amplitude no ponto x = 0 no instante t = 0,5 s? a) +1 cm b) zero cm c) 1 cm d) 2 cm e) 3 cm Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.9.1. A figura mostra duas ondas no instante t = 0 s, uma que se propaga para a direita a 2,0 cm/s e outra que se propaga para a esquerda a 2,0 cm/s. Qual é a amplitude no ponto x = 0 no instante t = 0,5 s? a) +1 cm b) zero cm c) 1 cm d) 2 cm e) 3 cm Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.9.2. Duas ondas estão se propagando em uma corda. A figura mostra a posição das ondas no instante t = 0,0 s. Uma das ondas, com uma amplitude de 0,5 cm, está se propagando para a direita a 0,5 cm/s. A outra, com uma amplitude de 2,0 cm, está se propagando para a esquerda a 2,0 cm/s. Em que instante as ondas se superpõem totalmente? Qual é a amplitude total nesse instante? a) 2,0 s, 1,5 cm b) 1,3 s, 2,5 cm c) 1,0 s, 1,5 cm d) 1,0 s, 2,5 cm e) 1,3 s, 0,0 cm Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.9.2. Duas ondas estão se propagando em uma corda. A figura mostra a posição das ondas no instante t = 0,0 s. Uma das ondas, com uma amplitude de 0,5 cm, está se propagando para a direita a 0,5 cm/s. A outra, com uma amplitude de 2,0 cm, está se propagando para a esquerda a 2,0 cm/s. Em que instante as ondas se superpõem totalmente? Qual é a amplitude total nesse instante? a) 2,0 s, 1,5 cm b) 1,3 s, 2,5 cm c) 1,0 s, 1,5 cm d) 1,0 s, 2,5 cm e) 1,3 s, 0,0 cm Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.10.1. Qual das ondas abaixo sofre interferência totalmente destrutiva com uma onda dada por y = 2,0 sen (3,0x 0,5t), onde x está em metros e t está em segundos? a) y = 2,0 sen (3,0x 0,5t) b) y = 2,0 sen (3,0x + 0,5t) c) y = 2,0 sen (3,0x 0,5t) d) y = 2,0 sen (0,33x 2,0t) e) Nenhuma das respostas acima. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.10.1. Qual das ondas abaixo sofre interferência totalmente destrutiva com uma onda dada por y = 2,0 sen (3,0x 0,5t), onde x está em metros e t está em segundos? a) y = 2,0 sen (3,0x 0,5t) b) y = 2,0 sen (3,0x + 0,5t) c) y = 2,0 sen (3,0x 0,5t) d) y = 2,0 sen (0,33x 2,0t) e) Nenhuma das respostas acima. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.10.2. Qual das ondas abaixo sofre interferência totalmente construtiva com uma onda dada por y = 2,0 sen (3,0x 2,0t), onde y e x estão em metros e t está em segundos? a) y = sen (0,33x 0,5t) b) y = sen (3,0x + 2,0t) c) y = sen (1,5x t) d) y = sen (x + 2t/3) e) Nenhuma das respostas acima. Copyright © LTC – Livros Técnicose Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.10.2. Qual das ondas abaixo sofre interferência totalmente construtiva com uma onda dada por y = 2,0 sen (3,0x 2,0t), onde y e x estão em metros e t está em segundos? a) y = sen (0,33x 0,5t) b) y = sen (3,0x + 2,0t) c) y = sen (1,5x t) d) y = sen (x + 2t/3) e) Nenhuma das respostas acima. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.12.1. Qual é a frequência de uma onda estacionária cujas componentes se propagam com uma velocidade de 120 m/s em uma corda com 4 m de comprimento, fixa nas duas extremidades? a) 2,5 Hz b) 5,0 Hz c) 10,0 Hz d) 15,0 Hz e) 20,0 Hz Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.12.1. Qual é a frequência de uma onda estacionária cujas componentes se propagam com uma velocidade de 120 m/s em uma corda com 4 m de comprimento, fixa nas duas extremidades? a) 2,5 Hz b) 5,0 Hz c) 10,0 Hz d) 15,0 Hz e) 20,0 Hz Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.1. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fato de que os sons produzidos por um piano e um violão ao tocar a mesma nota musical são diferentes? a) As frequências fundamentais e os harmônicos superiores dos dois instrumentos são diferentes. b) As frequências fundamentais dos dois instrumentos são iguais, mas os harmônicos superiores são diferentes. c) Os harmônicos superiores dos dois instrumentos são iguais, mas as frequências fundamentais são diferentes. d) As frequências fundamentais e os harmônicos superiores dos dois instrumentos são iguais, mas a intensidade relativa dos harmônicos superiores é diferente nos dois instrumentos. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.1. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fato de que os sons produzidos por um piano e um violão ao tocar a mesma nota musical são diferentes? a) As frequências fundamentais e os harmônicos superiores dos dois instrumentos são diferentes. b) As frequências fundamentais dos dois instrumentos são iguais, mas os harmônicos superiores são diferentes. c) Os harmônicos superiores dos dois instrumentos são iguais, mas as frequências fundamentais são diferentes. d) As frequências fundamentais e os harmônicos superiores dos dois instrumentos são iguais, mas a intensidade relativa dos harmônicos superiores é diferente nos dois instrumentos. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.2. Quando uma corda esticada oscila no terceiro harmônico, quantos comprimentos de onda são observados? a) 1/3 b) 1/2 c) 2/3 d) 3/2 e) 2 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.2. Quando uma corda esticada oscila no terceiro harmônico, quantos comprimentos de onda são observados? a) 1/3 b) 1/2 c) 2/3 d) 3/2 e) 2 Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.3. Considere uma corda esticada que está sendo excitada por um oscilador. Inicialmente, a corda está vibrando no segundo harmônico. O que acontece com a oscilação da corda quando a frequência do oscilador é aumentada gradualmente? a) Não é observada uma onda estacionária até que a frequência do oscilador seja igual à do terceiro harmônico da corda. b) Não é observada uma onda estacionária até que a frequência do oscilador seja igual à do primeiro harmônico da corda. c) A oscilação da corda não muda até que a frequência do oscilador seja igual à do terceiro harmônico da corda. d) A oscilação da corda muda lentamente em frações do harmônico entre o segundo e o terceiro harmônicos da corda. e) A oscilação da corda muda lentamente em frações do harmônico entre o segundo e o primeiro harmônicos da corda. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 16.13.3. Considere uma corda esticada que está sendo excitada por um oscilador. Inicialmente, a corda está vibrando no segundo harmônico. O que acontece com a oscilação da corda quando a frequência do oscilador é aumentada gradualmente? a) Não é observada uma onda estacionária até que a frequência do oscilador seja igual à do terceiro harmônico da corda. b) Não é observada uma onda estacionária até que a frequência do oscilador seja igual à do primeiro harmônico da corda. c) A oscilação da corda não muda até que a frequência do oscilador seja igual à do terceiro harmônico da corda. d) A oscilação da corda muda lentamente em frações do harmônico entre o segundo e o terceiro harmônicos da corda. e) A oscilação da corda muda lentamente em frações do harmônico entre o segundo e o primeiro harmônicos da corda. Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2