São Camilo 2018 (2º semestre) — questão 47 de Física
Enunciado em texto
A figura representa um tanque cheio de água sobre cuja superfície se propaga uma onda de amplitude A e comprimento de onda . Quando essa onda passa por um obstáculo de duas fendas (1 e 2) ocorrem dois fenômenos ( e ).
[Figura: vista de cima de um tanque retangular. À esquerda de uma barreira vertical, frentes de onda retas e paralelas (linhas verticais igualmente espaçadas). A barreira tem duas aberturas, 1 e 2. À direita da barreira, a partir de cada abertura, saem frentes de onda circulares (semicircunferências tracejadas, centradas em cada fenda), que se cruzam. O ponto P está num cruzamento de uma frente circular vinda da fenda 1 com uma frente circular vinda da fenda 2. Abaixo do tanque, a cota X, indicada por duas setas, marca a distância entre duas linhas verticais consecutivas da onda plana.]
A denominação dos fenômenos e , a grandeza indicada em X e o valor da amplitude da onda em P são, respectivamente,
(A) reflexão, interferência, comprimento de onda, A.
(B) reflexão, refração, frequência, 0.
(C) refração, interferência, comprimento de onda, 2A.
(D) difração, interferência, comprimento de onda, 2A.
(E) difração, interferência, frequência, A.
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2018 (2º semestre), Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: dar nome aos dois fenômenos, identificar a grandeza X e dizer a amplitude no ponto P.
Passo 1 — : difração. Ao passar pelas fendas, a onda plana deixa de seguir em linha reta e se espalha em frentes circulares, contornando as bordas da barreira. Esse “abrir-se” da onda ao passar por uma abertura é a difração. Não é reflexão (a onda não volta) nem refração (não há mudança de meio: é a mesma água, e o comprimento de onda não muda).
Passo 2 — : interferência. As ondas circulares que saem das duas fendas se cruzam e se superpõem. Isso é interferência.
Passo 3 — a grandeza X. As linhas desenhadas são frentes de onda (cristas). A distância entre duas cristas consecutivas é o comprimento de onda λ. Frequência não é uma distância: não pode ser medida por uma cota na figura.
Passo 4 — a amplitude em P. As linhas circulares também representam cristas. P está no cruzamento de uma crista vinda da fenda 1 com uma crista vinda da fenda 2: crista com crista é interferência construtiva, e as amplitudes se somam:
Por que não as outras: (A) e (B) chamam a difração de reflexão; (B) ainda chama a interferência de refração e põe amplitude 0 (que seria crista com vale); (C) chama a difração de refração; (E) chama X de frequência e dá amplitude A.
⚠️ A armadilha: marcar (E) por ter acertado os dois fenômenos, sem conferir X e P. Ou pensar que, num cruzamento de linhas, as ondas se anulam; isso só ocorre quando uma crista encontra um vale.
A ideia em uma frase: a onda se abre ao passar pelas fendas (difração), as ondas das duas fendas se superpõem (interferência), e onde crista encontra crista a amplitude dobra.
Resposta: alternativa D (difração, interferência, comprimento de onda, 2A).
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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