Questões de Ondas — ondas em corda, energia transmitida, ondas estacionárias e equação de onda

Errado. A frequência é imposta pela fonte e não muda quando a onda passa a outro meio; o que se altera na mudança são a velocidade e o comprimento de onda.

Certo. O som é onda mecânica e, portanto, precisa de meio material para se propagar; no vácuo, só as ondas eletromagnéticas, como a luz e o rádio, conseguem viajar.

Certo. Pela equação fundamental, v = λf; multiplicando 0,68 m por 500 Hz, encontram-se 340 m/s, o que confirma a velocidade indicada para essa onda.

Errado. Em uma onda estacionária, nós consecutivos estão separados por λ/2; a distância de um comprimento de onda inteiro corresponde a nós alternados, e nó–ventre mede λ/4.

Certo. Em corda, a velocidade é v = √(T/μ), em que T é a tração e μ a massa por comprimento; corda mais tensa transmite as ondas mais rapidamente.

Certo. Na luz, os campos elétrico e magnético oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação, o que caracteriza onda eletromagnética transversal e permite a polarização.

Errado. No ar, o som é onda mecânica longitudinal, pois as partículas vibram na mesma direção da propagação; a vibração perpendicular é própria das ondas transversais, como a corda.

Certo. A frequência depende da fonte e permanece constante; como v = λf, a mudança de velocidade na troca de meio altera o comprimento de onda na mesma proporção.

Certo. Em corda fixa nas duas pontas, λₙ = 2L/n; no modo fundamental, n = 1, logo λ = 2 · 1 m = 2 m, conforme o item afirma.

Errado. No efeito Doppler, o que muda é a frequência percebida, em razão do movimento relativo entre fonte e observador; a velocidade do som depende do meio de propagação.

Errado. A difração é acentuada quando a abertura ou o obstáculo tem dimensão próxima ou menor que o comprimento de onda.

Certo. A potência média de uma onda em corda é P = ½ μ v ω² A², proporcional ao quadrado da amplitude; dobrar a amplitude resulta em quatro vezes a potência transmitida.

Errado. As ondas eletromagnéticas, como a luz e o rádio, propagam-se inclusive no vácuo, a cerca de 3 × 10⁸ m/s; são as ondas mecânicas que exigem meio material.

Certo. A ressonância ocorre quando uma fonte excita uma frequência natural do sistema, situação em que a transferência de energia faz a amplitude da oscilação crescer de forma acentuada.

Certo. Da equação v = λf, tem-se λ = v/f = 3 × 10⁸ / 10⁸ = 3 m, considerando que 100 MHz equivalem a 10⁸ Hz, conforme o item afirma.

Errado. Na reflexão, a onda permanece no mesmo meio e mantém frequência, velocidade e comprimento de onda; extremidade fixa pode inverter a fase, mas não altera a frequência.

Certo. Na superposição de duas ondas iguais em sentidos opostos, formam-se ventres, pontos de amplitude máxima, e nós, pontos de amplitude nula; cada nó fica a λ/4 do ventre vizinho.