UFRGS 2011 — questão 20 de Física
Enunciado em texto
Em cada uma das imagens abaixo, um trem de ondas planas move-se a partir da esquerda.
[Figura (1): frentes de onda planas (retas verticais) chegam a uma barreira com uma única fenda; do outro lado, saem frentes de onda circulares, centradas na fenda. Figura (2): as frentes planas chegam a uma barreira com duas fendas; do outro lado, dois conjuntos de frentes circulares, um de cada fenda, se cruzam. Figura (3): sem barreira; frentes planas mais próximas umas das outras na metade esquerda e, a partir do meio, numa região sombreada, frentes planas mais afastadas umas das outras.]
Os fenômenos ondulatórios apresentados nas figuras 1, 2 e 3 são, respectivamente,
(A) refração – interferência – difração.
(B) difração – interferência – refração.
(C) interferência – difração – refração.
(D) difração – refração – interferência.
(E) interferência – refração – difração.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2011, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: dar nome ao fenômeno mostrado em cada figura.
Figura 1 — difração. A onda passa por uma única fenda estreita e se espalha em frentes circulares, contornando as bordas da abertura. Esse “abrir-se” da onda ao passar por fendas ou contornar obstáculos é a difração.
Figura 2 — interferência. Com duas fendas, cada uma vira uma fonte de ondas circulares, e as duas ondas se superpõem: onde crista encontra crista há reforço, onde crista encontra vale há cancelamento. Essa superposição é a interferência (o experimento de Young). Há difração em cada fenda, mas o que a figura destaca é o cruzamento das duas ondas.
Figura 3 — refração. A região sombreada é outro meio. Nela, as frentes de onda ficam mais espaçadas: o comprimento de onda mudou. Como a frequência não muda ao trocar de meio, a velocidade também mudou (). Mudança de velocidade ao passar de um meio para outro é a refração (aqui com incidência perpendicular, por isso a direção não muda).
⚠️ A armadilha: achar que refração exige que a onda mude de direção e não reconhecê-la na figura 3. Com incidência perpendicular à fronteira, a direção se mantém, mas a velocidade e o comprimento de onda mudam: continua sendo refração.
A ideia em uma frase: uma fenda espalhando a onda é difração, duas ondas se superpondo é interferência, e a mudança de comprimento de onda ao trocar de meio é refração.
Resposta: alternativa B (difração – interferência – refração).
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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