UFLA 2023 (PAS, 2ª etapa) — questão 12 de Física

Gabarito AOndas — interferência e diferença de fasePAS · 2ª etapa · Grupo XXIV, triênio 2023–2025 · prova de 26/11/2023
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 12 de Física do UFLA 2023 (PAS, 2ª etapa)

Enunciado em texto

Considere duas ondas iguais (y1y_1 e y2y_2) e de formato senoidal que se propagam em uma corda no sentido positivo do eixo cartesiano x. Essas ondas se interferem para produzir uma onda resultante (yRy_R). A partir dessas informações, analise as 3(três) situações a seguir:

Situação 1 – A diferença de fase entre as ondas y1y_1 e y2y_2 é de π\pi rad.

Situação 2 – A diferença de fase entre as ondas y1y_1 e y2y_2 é de 2π/32\pi/3 rad.

Situação 3 – Não há diferença de fase entre as ondas y1y_1 e y2y_2.

Assinale a alternativa que contenha a análise correta, em relação ao tipo de interferência da onda resultante a que se refere às situações 1, 2 e 3, respectivamente:

A) 1 - Interferência destrutiva; 2 - Interferência Intermediária; 3 - Interferência construtiva.

B) 1 - Interferência construtiva; 2 - Interferência Intermediária; 3 - Interferência destrutiva.

C) 1 - Interferência destrutiva; 2 - Interferência Intermediária; 3 - Interferência destrutiva.

D) 1 - Interferência intermediária; 2 - Interferência construtiva; 3 - Interferência destrutiva.

(Enunciado: PAS/UFLA 2ª etapa (Grupo XXIV, triênio 2023–2025), prova de 26/11/2023 — Universidade Federal de Lavras.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Lavras (UFLA) e à sua Coordenadoria Geral de Processos Seletivos (COPESE/UFLA).

Resolução comentada

O que a questão pede: classificar a interferência de duas ondas iguais para três diferenças de fase: π\pi, 2π/32\pi/3 e zero.

Passo 1 — a onda resultante. Somando duas senoides iguais, de amplitude ymy_m, defasadas de φ\varphi, a resultante é outra senoide de mesma frequência e amplitude

AR=2 ymcos⁡φ2A_R = 2\,y_m \cos\frac{\varphi}{2}

Passo 2 — situação 1 (φ=π\varphi = \pi). cos⁡(π/2)=0\cos(\pi/2) = 0, logo AR=0A_R = 0: onde uma onda tem crista, a outra tem vale, e elas se anulam. Interferência destrutiva (total).

Passo 3 — situação 2 (φ=2π/3\varphi = 2\pi/3). cos⁡(π/3)=0,5\cos(\pi/3) = 0{,}5, logo AR=ymA_R = y_m: a resultante nem some nem dobra. Interferência intermediária.

Passo 4 — situação 3 (φ=0\varphi = 0). cos⁡0=1\cos 0 = 1, logo AR=2ymA_R = 2y_m: cristas sobre cristas, amplitude dobrada. Interferência construtiva (total).

Conferindo: destrutiva, intermediária, construtiva: alternativa A.

⚠️ A armadilha: inverter as classificações, achando que “diferença de fase grande” significa “reforço”. É o contrário: fase zero (ondas em sintonia) reforça; fase π\pi (meio ciclo de atraso) anula. Quem troca isso marca a alternativa B.

A ideia em uma frase: ondas em fase se somam (construtiva), ondas defasadas de meio ciclo se anulam (destrutiva), e defasagens no meio do caminho dão interferência intermediária.

Resposta: alternativa A (destrutiva, intermediária, construtiva).

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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