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Física Lista 4 - Interferência Prof. Ricardo Augusto
máximo de intensidade (interferência construtiva) no ponto
a) b) c) d) e)
1. Num tanque de ondas, como o esquematizado na figura, um estilete bate normalmente à superfície da água, com freqüência 300Hz, e, em conseqüência, uma onda se propaga na superfície do tanque com velocidade de 150m/s. Logo à frente do estilete se encontra uma barreira rígida com dois orifícios. À frente dos orifícios uma pequena rolha flutua na superfície da água, localizada conforme figura. De acordo com estes dados, a rolha: vibrador
P?
λ/4 λ/2 λ 1,5.λ 2.π.λ
F1
P
F2
d
5. (U.F. Fortaleza) Considere duas fontes de ondas coerentes F1 e F2 e um ponto P, situado às distâncias X1 e X2 de F1 e F2, respectivamente. Se n é inteiro positivo e λ o comprimento de onda, haverá uma interferência destrutiva em P, se:
estilete
rolha
a)
X1 − X 2 = (2 ⋅ n − 1) ⋅
b)
X1 − X 2 = n ⋅ λ
c)
X1 − X 2 = λ
d) a) oscila intensamente, pois no local em que flutua ocorre interferência construtiva; b) oscila intensamente, pois no local em que flutua ocorre interferência destrutiva; c) é lançada contra a parede do tanque, pois no local em que flutua ocorre interferência construtiva; d) não oscila, pois no local em que flutua ocorre interferência destrutiva; e) n.r.a.
λ
2
X1 − X 2 = (n + 1) ⋅ λ
6. (Sta. Casa) Um pedacinho de papel (confete) se encontra na superfície de um líquido inicialmente em repouso. O confete ocupa a posição C do triângulo equilátero ABC, quando nos pontos A e B provocam, sincronizadamente, pulsos periódicos de freqüência f e amplitude A aproximadamente igual a 2cm. O triângulo ABC se encontra muito longe das margens. O confete não oscilaria se fosse posto na superfície líquida num ponto P, tal que: C
2. (Odonto-Alfenas) No desenho abaixo, vemos duas ondas se propagarem em uma mesma corda, em sentidos opostos (figura A). Quando elas estiverem totalmente superpostas (figura B), a forma da corda será:
L
d M
A
a)
b)
a) AP − BP = (2 ⋅ n − 1) ⋅
c)
b) AP − BP = n ⋅ d)
e)
c)
3. (Med. Bragança) Duas fontes pontuais F1 e F2, de mesma freqüência, são colocadas no mesmo tanque a vibrar em fase, separadas pela distância d. Assinale a opção que corresponde a uma afirmação verdadeira. a) As ondas produzidas não sofrerão interferência, pois as fontes estão em fase. b) Haverá interferência destrutiva em todos os pontos cujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiplos inteiros da distância d. c) Haverá interferência destrutiva em todos os pontos cujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiplos inteiros do comprimento de onda. d) Haverá interferência destrutiva em todos os pontos cujas diferenças das distâncias às fontes sejam múltiplos ímpares de meio comprimento de onda. e) n.r.a.
λ 4
AP − BP = 2 ⋅ n ⋅
d
λ 2
B
(n = 1, 2, 3, ...)
(n = 1, 2, 3, ...) λ AB
(n = 1, 2, 3, ...)
(n = 1, 2, 3, ...) AP − BP = 2 ⋅ (n − 1) ⋅ λ (n = 1, 2, 3, ...)
d) AP − BP = n ⋅ λ e)
7. (Med. Catanduva) Duas fontes coerentes emitem onda sonora senoidal e igual. Se um observador se deslocar segundo uma trajetória paralela à reta que une às fontes, ele perceberá um som: a) cuja intensidade é constante e igual ao dobro da intensidade das fontes; b) cuja intensidade é constante e menor que a intensidade das fontes; c) cuja intensidade é variável, passando por valores nulos e máximos, alternadamente; d) cuja intensidade é nula. 8. (F.Carlos Chagas-SP) Quando duas ondas interferem, a onda resultante apresenta sempre pelo menos uma mudança em relação às ondas componentes. Tal mudança se verifica em relação à(ao): a) comprimento de onda. b) período. c) amplitude.
4. (Carlos Chagas) Duas fontes F1 e F2 oscilam sem diferença de fase, produzindo ondas iguais que se superpõem no ponto P como mostra a figura. A diferença de caminho entre as duas ondas é d. Sabendo-se que o comprimento de onda das ondas é λ, para qual dos valores de d abaixo ocorre um 1
Física d) fase. e) freqüência. 9. Quando dois fenômenos ondulatórios se superpõem produzindo uma mútua aniquilação, dizemos que ocorreu: a) interferência construtiva. b) refração. c) absorção total da energia. d) interferência destrutiva. e) um fenômeno diferente dos anteriores. No ponto P, ponto médio do segmento AB, uma bóia sente o efeito das duas ondas e se movimenta para cima e para baixo. O gráfico que poderia representar o deslocamento vertical y da bóia, em relação ao nível médio da água, em função do tempo t, é
10. (EFOA/2005-1) É CORRETO afirmar que: a) o som é uma onda mecânica e sua velocidade não depende do meio de propagação. b) a luz visível, os raios X, as microondas e as ondas de rádio são exemplos de ondas eletromagnéticas. c) um feixe de luz com um único comprimento de onda, proveniente do ar, separa-se em várias cores ao penetrar em um prisma de vidro. d) a interferência de duas ondas sonoras de mesma freqüência em um ponto do espaço não pode resultar em uma intensidade sonora nula. e) o ouvido humano é sensível a qualquer onda sonora independente da freqüência. 11. (Emescam/2006) A interferência entre ondas é um fenômeno onde duas ou mais ondas se encontram na mesma região do espaço. Sobre esse fenômeno é correto afirmar: a) Ocorre somente entre ondas que se propagam em sentidos opostos e desta forma produzem as chamadas ondas estacionárias. b) Duas ondas que são emitidas em fase vão produzir interferências construtivas em quaisquer pontos do espaço onde elas se encontrem. c) Se dois pulsos de ondas que se propagam em sentidos opostos se encontrarem eles se superpõem gerando um pulso resultante. Após passar um pelo outro eles readquirem as formas originais e se afastam. d) Duas ondas que são emitidas fora de fase vão produzir interferências destrutivas em quaisquer pontos do espaço onde elas se encontrem. e) O fenômeno da interferência ocorre somente nas ondas transversais.
14. (U.E.Maringá) Em uma danceteria, são instalados em paredes opostas dois alto-falantes que emitem ondas sonoras iguais. É possível, estando os dois alto-falantes ligados, haver pontos na sala com silêncio, ou seja, com intensidade do som igual a zero? a) Não, pois com dois alto-falantes a intensidade do som é duplicada. b) Sim, devido ao fenômeno da refração, nos pontos onde houver a superposição da crista de uma onda e o vale da outra onda, haverá silêncio. c) Não, devido ao fenômeno da dispersão. d) Sim, devido ao fenômeno da interferência, nos pontos onde houver uma superposição da crista de uma onda e o vale da outra onda, haverá silêncio. e) Sim, devido ao fenômeno da polarização, nos pontos onde houver uma superposição do vale de uma onda e o vale da outra onda, haverá silêncio.
12. (UFV/2006) O caráter ondulatório do som pode ser utilizado para eliminação total ou parcial de ruídos indesejáveis. Para isso, microfones captam o ruído do ambiente e o enviam a um computador programado para analisá-lo e emitir um sinal ondulatório que anule o ruído original indesejável. O fenômeno ondulatório, no qual se fundamenta essa nova tecnologia, denomina-se a) difração. b) interferência. c) polarização. d) reflexão.
Gabarito
13. (Fuvest/2006) Duas hastes, A e B, movendo-se verticalmente, produzem ondas em fase, que se propagam na superfície da água, com mesma freqüência f e período T, conforme a figura.
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A
E
D
C
A
A
C
C
D
B
C
12
13
14
B
E
D
