PUC-Campinas 2005 — questão 33 de Física

Gabarito AOndas — frequência da luz azul (equação fundamental da onda)Vestibular 2005 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 33 de Física do PUC-Campinas 2005

Enunciado em texto

A cor do mar e do céu é azul porque o ar atmosférico difunde principalmente a componente azul da luz solar. O comprimento de onda de certa cor azul é 4,5⋅10−74{,}5 \cdot 10^{-7} m e ela se propaga no ar com velocidade de 3,0⋅1083{,}0 \cdot 10^8 m/s. A freqüência dessa radiação é, em hertz,

(A) 6,7⋅10146{,}7 \cdot 10^{14}

(B) 3,3⋅10143{,}3 \cdot 10^{14}

(C) 1,5⋅10141{,}5 \cdot 10^{14}

(D) 7,5⋅10137{,}5 \cdot 10^{13}

(E) 2,3⋅10132{,}3 \cdot 10^{13}

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2005, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: a frequência da luz azul, conhecidos o comprimento de onda e a velocidade.

Passo 1 — a equação fundamental da onda. Em qualquer onda, v=λfv = \lambda f. Então:

f=vλ=3,0×1084,5×10−7f = \frac{v}{\lambda} = \frac{3{,}0 \times 10^8}{4{,}5 \times 10^{-7}}

f≈0,67×1015 Hzf \approx 0{,}67 \times 10^{15}\ \text{Hz}

f≈6,7×1014 Hzf \approx 6{,}7 \times 10^{14}\ \text{Hz}

Conferindo: a luz visível tem frequências da ordem de 4×10144 \times 10^{14} Hz (vermelho) a 7,5×10147{,}5 \times 10^{14} Hz (violeta). O azul, perto do violeta, com 6,7×10146{,}7 \times 10^{14} Hz, está no lugar certo.

⚠️ A armadilha: dividir ao contrário, λ/v\lambda / v, ou errar o sinal do expoente: 108/10−7=101510^8 / 10^{-7} = 10^{15} (subtrai-se os expoentes: 8 − (−7) = 15). Quem faz 8 − 7 = 1 se perde completamente.

A ideia em uma frase: frequência é velocidade dividida pelo comprimento de onda.

Resposta: alternativa A (6,7 · 10¹⁴ Hz).

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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