UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 10 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre ondas.

(01) Falsa. Compare com a forma $y = A\cos\left[2\pi\left(\frac{t}{T} - \frac{x}{\lambda}\right) + \varphi_0\right]$: $\frac{1}{T} = 10$ Hz e $\frac{1}{\lambda} = 2\ \text{cm}^{-1}$.

$$\lambda = 0{,}5\ \text{cm},\quad f = 10\ \text{Hz}$$

$$v = \lambda f = 0{,}5 \cdot 10$$

$$v = 5\ \text{cm/s}$$

A velocidade é 5 cm/s, sem o $\pi$. (O $5\pi$ aparece para quem divide $\omega = 20\pi$ por 4, confundindo o número de onda $k = 4\pi$ com 4.)

(02) Verdadeira.

$$\lambda = \frac{v}{f}$$

$$\lambda = \frac{3 \times 10^8}{106{,}9 \times 10^6}$$

$$\lambda \approx 2{,}8\ \text{m} < 3\ \text{m}$$

(04) Verdadeira. Todos esses são fenômenos ondulatórios, e o som apresenta todos: eco (reflexão), mudança de velocidade ao trocar de meio (refração), contornar obstáculos (difração) e batimentos ou regiões de silêncio (interferência).

(08) Falsa. O princípio de Huygens diz que cada ponto de uma frente de onda funciona como fonte de ondas secundárias, e a nova frente é a envoltória dessas ondinhas. Nada obriga as frentes a serem paralelas (na difração, por exemplo, uma frente plana vira curva).

(16) Falsa. Interferência é consequência da superposição, e vale para qualquer onda; o som, que é longitudinal, sofre interferência. O que só as transversais apresentam é a polarização.

⚠️ A armadilha: a (16). A diferença clássica entre transversais e longitudinais é a polarização, não a interferência.

A ideia em uma frase: da função de onda tiram-se f e λ, e v = λf; reflexão, refração, difração e interferência valem para qualquer onda, polarização só para as transversais.

Resposta: soma 06 (02 + 04).