UEM 2015 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Considere uma corda esticada, com ambas as extremidades presas em duas paredes opostas. Considere, ainda, que essa corda constitui um sistema composto por duas cordas distintas, A e B, de mesmo tamanho e de densidades lineares , unidas por uma de suas extremidades. Na corda esticada é gerado um pulso P que atravessa a região de junção entre A e B. Com base nessas informações, assinale o que for correto.
(01) Se P atravessa a região de junção propagando-se de A para B, o pulso refratado não sofre inversão de fase, enquanto o refletido, sim.
(02) Se P atravessa a região de junção propagando-se de B para A, os pulsos refratado e refletido não sofrem inversão de fase.
(04) Se P atravessa a região de junção propagando-se de A para B, a energia associada ao pulso refletido é maior que aquela associada ao pulso refratado.
(08) A velocidade do pulso, quando ele atravessa a corda propagando-se de A para B, é maior em A que em B.
(16) Em relação à inversão de fase, se P atravessa a região de junção propagando-se de B para A, a refração que ocorre na região de junção é similar à reflexão observada na parede, ou seja, onde a extremidade da corda (corda A) está fixada.
(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: aplicar as regras de reflexão e refração de pulsos na junção de uma corda leve (A) com uma pesada (B).
As regras: o pulso transmitido (refratado) nunca se inverte. O refletido se inverte quando bate num meio “mais pesado” (mais denso, como uma extremidade fixa) e não se inverte quando bate num meio “mais leve” (como uma extremidade livre). A velocidade na corda é , e a tração T é a mesma nas duas.
(01) Verdadeira. De A (leve) para B (pesada): o refratado não inverte; o refletido inverte, como numa extremidade fixa.
(02) Verdadeira. De B (pesada) para A (leve): o refratado não inverte e o refletido também não, como numa extremidade livre.
(04) Falsa. A divisão da energia depende de quão diferentes são as cordas. Para densidades próximas, quase tudo é transmitido; só com B muito mais densa que A a maior parte da energia volta. Com os dados (apenas ) não dá para garantir que o refletido leve mais energia.
(08) Verdadeira. Com a mesma tração, a corda menos densa é a mais rápida: .
(16) Falsa. Na parede (extremidade fixa) o pulso refletido se inverte; o pulso refratado na junção nunca se inverte. Não há semelhança quanto à inversão de fase.
⚠️ A armadilha: achar que algum pulso transmitido pode sair invertido. A inversão só acontece na reflexão, e só quando o pulso vem do meio menos denso.
A ideia em uma frase: pulso refratado nunca inverte; o refletido inverte só quando volta de um meio mais denso, como de uma extremidade fixa.
Resposta: soma 11 (01 + 02 + 08).
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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