UEPG 2022 (Vocacionada) — questão 41 de Física

Enunciado em texto
Um campo de estudo da Física com grande aplicação prática é a Ondulatória. A respeito das ondas, assinale o que for correto.
Dado: km/s
(01) As ondas eletromagnéticas podem surgir devido a oscilações de cargas elétricas, resultando em transporte de energia. Esse tipo de onda pode se propagar em certos materiais e também no vácuo.
(02) O comprimento de onda () pode ser obtido medindo-se a distância entre duas cristas ou entre dois vales consecutivos da onda, ou, ainda, entre dois nós alternados.
(04) Uma estação de rádio envia para o espaço ondas de frequência 2,5 MHz. O comprimento de onda em que a rádio opera vale 12 m.
(08) A velocidade de uma onda em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tração a que a corda está submetida.
(16) Observando o trem de ondas planas que passa de uma região de águas profundas (P) para uma região de águas rasas (R), e sabendo que a frequência de oscilação dessas ondas vale 6 Hz, pode-se afirmar que as velocidades dessas ondas nos meios A e B são, respectivamente:
m/s e m/s
[Figura: uma reta horizontal separa a região P (em cima, águas profundas) da região R (embaixo, águas rasas). Frentes de onda paralelas, inclinadas, chegam de cima; a distância entre duas frentes consecutivas em P está indicada como 60 cm. Abaixo da fronteira as frentes mudam de inclinação e ficam mais próximas, com distância indicada de 40 cm. O raio de propagação, com velocidade em P, desvia ao passar para R, onde a velocidade é .]
(Enunciado e figura: Vestibular de Outono 2022 UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre ondas.
(01) Verdadeira. Uma carga oscilante (acelerada) gera campos elétrico e magnético variáveis que se propagam: é a onda eletromagnética, que transporta energia e não precisa de meio (anda no vácuo), mas também atravessa materiais transparentes a ela, como a luz no vidro.
(02) Verdadeira. O comprimento de onda é a distância entre dois pontos consecutivos em mesma fase: crista a crista, vale a vale. Numa onda estacionária, nós vizinhos estão a ; nós alternados (um sim, um não) estão a .
(04) Falsa. Com m/s:
O valor é 120 m, dez vezes o da afirmação.
(08) Verdadeira. Pela fórmula de Taylor,
em que é a tração e a densidade linear: é proporcional a .
(16) Verdadeira. Na refração a frequência não muda (é a da fonte), e a distância entre frentes consecutivas é o comprimento de onda: m e m. Então:
(O texto fala em “meios A e B”, mas é claro pelo contexto que são as regiões P e R.) Como esperado, a onda é mais lenta na água rasa.
⚠️ A armadilha: na (04), errar a conversão de MHz: 2,5 MHz = Hz.
A ideia em uma frase: na refração a frequência se mantém: o que muda é a velocidade, e o comprimento de onda acompanha (v = λf).
Resposta: soma 27 (01 + 02 + 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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