UFRGS 2015 — questão 21 de Física

Gabarito BOndas — amplitude, comprimento de onda e frequênciaConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 21 de Física do UFRGS 2015

Enunciado em texto

Na figura abaixo, estão representadas duas ondas transversais P e Q, em um dado instante de tempo.

Considere que as velocidades de propagação das ondas são iguais.

[Figura: as duas ondas desenhadas sobre o mesmo quadriculado. A onda P, em cima, vai de crista a vale em 5 quadradinhos na vertical e tem 2 comprimentos de onda completos na largura do quadro (8 quadradinhos por comprimento de onda). A onda Q, embaixo, também vai de crista a vale em 5 quadradinhos na vertical e tem 4 comprimentos de onda completos na mesma largura (4 quadradinhos por comprimento de onda).]

Sobre essa representação das ondas P e Q, são feitas as seguintes afirmações.

I - A onda P tem o dobro da amplitude da onda Q.

II - A onda P tem o dobro do comprimento de onda da onda Q.

III - A onda P tem o dobro da frequência da onda Q.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.

(B) Apenas II.

(C) Apenas III.

(D) Apenas I e II.

(E) I, II e III.

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2015, 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: comparar amplitude, comprimento de onda e frequência das ondas P e Q, lendo o quadriculado.

Afirmação I — errada. A amplitude é a distância do eixo de equilíbrio até a crista (metade da distância crista–vale). As duas ondas vão de crista a vale em 5 quadradinhos: têm a mesma amplitude. P só “parece” maior porque é mais larga.

Afirmação II — correta. Na mesma largura, P tem 2 comprimentos de onda e Q tem 4. Então λP=2 λQ\lambda_P = 2\,\lambda_Q.

Afirmação III — errada. Com a mesma velocidade, v=λfv = \lambda f dá frequência inversamente proporcional ao comprimento de onda:

fP=vλP=v2λQ=fQ2f_P = \frac{v}{\lambda_P} = \frac{v}{2\lambda_Q} = \frac{f_Q}{2}

P tem metade da frequência de Q, não o dobro.

⚠️ A armadilha: achar que “onda maior” tem frequência maior e marcar a III junto com a II. Com a velocidade fixa, quem tem λ maior oscila menos vezes por segundo.

A ideia em uma frase: com a mesma velocidade, dobrar o comprimento de onda é cortar a frequência pela metade; e amplitude é altura, não largura.

Resposta: alternativa B (apenas II).

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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