UEM 2015 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 15 de Física

Gabarito 03Ondas — natureza das ondas, ondas mecânicas e eletromagnéticas e velocidade de pulso em cordaVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 15 de Física do UEM 2015 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Considere g = 10,0 m/s².

(01) Uma onda é uma perturbação que se propaga sem transporte de matéria e tem como exemplos as ondas sonoras, as luminosas e as sísmicas.

(02) As ondas mecânicas, como as ondas na superfície de um lago ou em uma corda de violão, se propagam por um meio material.

(04) As ondas eletromagnéticas, como as ondas de rádio e as de microondas, se propagam exclusivamente no vácuo.

(08) Quando partículas de um determinado meio elástico são atingidas por frentes de ondas transversais, estas partículas sofrem deslocamentos na direção de propagação da onda. Desta forma, estas partículas podem percorrer grandes distâncias.

(16) Uma das extremidades de uma corda é presa em uma parede. A outra extremidade passa por uma polia de massa desprezível e sem atrito e é acoplada a um bloco de massa 2,0 kg. Isso faz com que a parte da corda entre a parede e a polia fique esticada na horizontal. Esta parte horizontal da corda tem um comprimento de 1,6 m e massa de 20,0 g. Sendo assim, um pulso transversal pode se propagar nesta região horizontal com velocidade de 20,0 m/s.

(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Verão), 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: julgar conceitos gerais de ondas e calcular a velocidade de um pulso numa corda tensionada.

(01) Verdadeira. Onda transporta energia, não matéria; som, luz e ondas sísmicas são exemplos.

(02) Verdadeira. Ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar (água, corda, ar).

(04) Falsa. As ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo, mas não exclusivamente: atravessam o ar, o vidro, a água etc. O rádio chega até nós pelo ar.

(08) Falsa. Numa onda transversal, as partículas vibram perpendicularmente à propagação e oscilam em torno da posição de equilíbrio, sem viajar com a onda.

(16) Falsa. A tração é o peso do bloco, T=2,0×10=20T = 2{,}0 \times 10 = 20 N. A densidade linear da corda é

μ=0,0201,6=0,0125 kg/m\mu = \frac{0{,}020}{1{,}6} = 0{,}0125\ \text{kg/m}

v=Tμ=200,0125=1600v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} = \sqrt{\frac{20}{0{,}0125}} = \sqrt{1600}

v=40 m/sv = 40\ \text{m/s}

⚠️ A armadilha: na (16), esquecer de converter 20 g em 0,020 kg ou usar a massa total da corda no lugar da densidade linear μ\mu (massa por metro). Com a massa inteira, 0,020 kg, sairia 20/0,02≈31,6\sqrt{20/0{,}02} \approx 31{,}6 m/s, e não os 40 m/s corretos.

A ideia em uma frase: onda leva energia, não matéria; e na corda tensionada v = √(T/μ).

Resposta: soma 03 (01 + 02).

Vídeo em breve

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