FCM-MG 2022 — questão 45 de Física
Enunciado em texto
Ondas são formadas num lago por meio de duas fontes S1 e S2, que produzem pulsos simultâneos, com a mesma frequência e estão em fase, como na figura abaixo. Pelo ponto P passa uma linha nodal.
[Foto: padrão de interferência de ondas circulares na superfície da água, produzidas por duas fontes S1 (em cima) e S2 (embaixo); um segmento liga S1 a P e outro liga S2 a P, com P à direita, no meio da região de interferência.]
(Disponível em http://vestibulandoonline.blogspot.com/2011/09/ondas.html. Adaptado.)
A distância entre S1 e P é de 60 cm e de S2 a P, 62 cm. O comprimento de onda das ondas produzidas será de:
(A) 2 cm.
(B) 4 cm.
(C) 6 cm.
(D) 8 cm.
(Enunciado e figura: Vestibular FCM-MG 2022 (1º semestre), Medicina — FCM-MG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais (FCM-MG).
Resolução comentada
O que a questão pede: o comprimento de onda, sabendo que P está numa linha nodal.
Passo 1 — o que é uma linha nodal. Numa linha nodal as ondas das duas fontes chegam em oposição de fase (interferência destrutiva). Para fontes em fase, isso acontece quando a diferença de caminho é um número ímpar de meios comprimentos de onda:
Passo 2 — a diferença de caminho em P.
Passo 3 — o comprimento de onda. Tomando a primeira linha nodal (k = 0), a mais próxima da linha central:
Conferindo as outras: as linhas nodais seguintes dariam λ = 4/3 cm, 4/5 cm..., nenhuma nas alternativas. E λ = 2 cm faria Δd = λ, um número inteiro de comprimentos de onda: interferência construtiva, uma linha ventral, não nodal.
⚠️ A armadilha: igualar a diferença de caminho ao comprimento de onda (2 cm, alternativa A). Isso é a condição de reforço, não de anulação.
A ideia em uma frase: fontes em fase: diferença de caminho de meio λ (ou ímpar de meios) anula; de λ inteiro reforça.
Resposta: alternativa B (4 cm).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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