UEM 2023 (Inverno) — questão 50 de Física
Enunciado em texto
Sobre fenômenos relacionados a oscilações e ondas, assinale o que for correto.
(01) No movimento harmônico simples (MHS) de uma partícula, a aceleração depende da posição dessa partícula, de tal forma que, quanto mais distante da posição de equilíbrio (), maior o módulo da aceleração.
(02) Se a massa e o comprimento de quatro pêndulos simples são, respectivamente, e (pêndulo I), e (pêndulo II), e (pêndulo III) e e (pêndulo IV), então as maiores frequências, no regime de pequenas oscilações, serão observadas nos pêndulos I e III.
(04) A amplitude e a frequência de uma onda estacionária em uma corda esticada, presa em suas extremidades, são iguais à amplitude e à frequência da oscilação do ponto central da corda no modo de vibração fundamental.
(08) Quando uma onda sonora produzida em um meio passa para outro meio em que sua velocidade é diferente, a frequência do som permanece a mesma, mas o comprimento de onda se modifica.
(16) As diversas colorações observadas em películas de bolhas de sabão e em películas de óleo depositadas sobre água estão relacionadas às espessuras dessas películas e à interferência da luz refletida por elas.
(Enunciado: Vestibular UEM 2023 (Inverno) — 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 afirmações sobre oscilações e ondas.
(01) Verdadeira. No MHS a aceleração é proporcional ao deslocamento e de sentido oposto:
Quanto maior , maior , com máximo nos extremos.
(02) Falsa. A frequência do pêndulo simples não depende da massa:
Ela é maior para o menor comprimento: o pêndulo II () tem a maior frequência. I e III () empatam em segundo lugar, e o IV () é o mais lento.
(04) Verdadeira. No modo fundamental, a corda forma um único ventre, bem no centro. Todos os pontos vibram com a mesma frequência, a da onda, e o ponto central é o que vibra com a amplitude máxima, que é a amplitude da onda estacionária.
(08) Verdadeira. A frequência é imposta pela fonte e não muda na refração. Como , mudando a velocidade muda o comprimento de onda na mesma proporção.
(16) Verdadeira. A luz refletida na face de cima da película interfere com a refletida na face de baixo. A diferença de caminho depende da espessura: em cada ponto, conforme a espessura, algumas cores saem reforçadas e outras canceladas, e surgem as faixas coloridas.
⚠️ A armadilha: na (02), achar que o pêndulo mais pesado oscila mais rápido. A massa se cancela: só o comprimento (e o local) decide o período.
A ideia em uma frase: no MHS a = −ω²x; o pêndulo só depende de l e g; e na refração a frequência fica, o λ muda.
Resposta: soma 29 (01 + 04 + 08 + 16).
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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