UFRGS 2020 — questão 22 de Física
Enunciado em texto
Na figura abaixo, a onda 1 consiste em um pulso retangular que se propaga horizontalmente para a direita. As ondas 2, 3 e 4 são ondas semelhantes que se propagam para a esquerda ao longo dessa mesma direção.
[Figura: quatro pulsos sobre um quadriculado, cada um com duas metades de mesma largura. (1), indo para a direita: metade da esquerda 2 quadrículas acima da linha de base, metade da direita 1 quadrícula abaixo. (2), indo para a esquerda: metade da esquerda 1 quadrícula abaixo, metade da direita 2 acima. (3), indo para a esquerda: metade da esquerda 2 quadrículas abaixo, metade da direita 1 acima. (4), indo para a esquerda: igual à onda 1 — metade da esquerda 2 acima, metade da direita 1 abaixo.]
As figuras abaixo representam interferências que ocorrem quando a onda 1 passa por cada uma das outras ondas.
[Figura: (X) uma linha reta, sem pulso nenhum. (Y) um pulso retangular de largura total igual à dos pulsos, 1 quadrícula acima da linha de base em toda a extensão. (Z) metade da esquerda 4 quadrículas acima da linha de base, metade da direita 2 abaixo.]
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
As formas de ondas X, Y e Z resultam, respectivamente, da superposição da onda 1 com as ondas ........, ........ e ........ .
(A) 2 – 3 – 4
(B) 2 – 4 – 3
(C) 3 – 2 – 4
(D) 3 – 4 – 2
(E) 4 – 2 – 3
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2020, 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: qual onda, somada à onda 1, dá cada forma X, Y e Z.
Passo 1 — o princípio da superposição. Quando os pulsos se sobrepõem por completo, o deslocamento resultante em cada ponto é a soma algébrica dos deslocamentos. Escrevendo cada pulso como (metade da esquerda; metade da direita), em quadrículas:
• onda 1: (+2; −1) • onda 2: (−1; +2) • onda 3: (−2; +1) • onda 4: (+2; −1)
Passo 2 — somar com a onda 1:
Passo 3 — comparar com as figuras:
• (0; 0) é a linha reta: X vem da onda 3 (interferência destrutiva total — a onda 3 é a onda 1 de cabeça para baixo);
• (+1; +1) é o pulso baixo e largo: Y vem da onda 2;
• (+4; −2) é o pulso dobrado: Z vem da onda 4 (interferência construtiva — a onda 4 é igual à 1).
⚠️ A armadilha: confundir as ondas 2 e 3, que parecem “o contrário” da 1. A onda 2 é a 1 espelhada (esquerda e direita trocadas), e a 3 é a 1 invertida (para cima e para baixo trocados). Só a invertida cancela a 1 ponto a ponto.
A ideia em uma frase: na superposição, somam-se os deslocamentos ponto a ponto: pulso igual dobra, pulso invertido anula.
Resposta: alternativa C (3 – 2 – 4).
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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