10 questões oficiais da Famerp sobre Ondulatória e acústica, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 7 fáceis, 2 médias, 1 difícil.
Treine Ondulatória e acústica com 10 questões da Famerp
Escolha o nível e treine só este assunto, com correção na hora e o seu progresso salvo. O treino por assunto faz parte do plano da prova.
Grande parte dos estímulos que o ser humano recebe do meio ao seu redor deve-se aos sentidos da audição e da visão, os quais são sensibilizados por ondas que se propagam por esse meio. O sistema auditivo e o sistema visual do ser humano são sensíveis, respectivamente, a determinadas faixas de frequência de ondas
A
mecânicas transversais e eletromagnéticas.
B
mecânicas longitudinais e eletromagnéticas.
C
mecânicas transversais e mecânicas longitudinais.
D
eletromagnéticas e mecânicas transversais.
E
eletromagnéticas e mecânicas longitudinais.
Ver gabarito e resolução
Gabarito: B
Audição: o som é uma onda mecânica (precisa de um meio material) e, no ar, é longitudinal — as moléculas vibram na mesma direção em que a onda se propaga (compressões e rarefações).
Visão: a luz é uma onda eletromagnética, que se propaga até no vácuo.
Resposta: B
Por que as outras atraem: A e C chamam o som no ar de transversal; D e E trocam a natureza do som e da luz.
Dica: som = mecânica e (nos fluidos) longitudinal; luz = eletromagnética e transversal.
Questão 2 · Famerp 2024 · Questão 68fácil
A frequência de oscilação de um pêndulo simples é dada pela expressão f = , sendo L o comprimento do fio do pêndulo e g a aceleração gravitacional.
Considere um pêndulo simples cujo comprimento do fio seja L e que, ao oscilar livremente, completa 40 oscilações por minuto. Se o comprimento do fio desse pêndulo for quadruplicado, o número de oscilações por minuto que esse pêndulo passará a executar quando oscilar livremente será
A
60.
B
10.
C
80.
D
20.
E
160.
Ver gabarito e resolução
Gabarito: D
Pela expressão f = (1/2π)·√(g/L), a frequência é inversamente proporcional a √L.
Se L é quadruplicado: √(4L) = 2√L, então a frequência fica dividida por 2.
40 oscilações/min ÷ 2 = 20 oscilações por minuto.
Resposta: D
Por que as outras atraem: B (10) divide por 4, esquecendo a raiz; C (80) multiplica, como se f crescesse com L.
Dica: pêndulo mais comprido oscila mais devagar; o período cresce com √L.
Questão 3 · Famerp 2023 · Questão 68fácil
Dois pulsos se propagam em sentidos opostos em uma corda homogênea, conforme mostra a figura.
Antes de se superporem, os valores da velocidade de propagação e da amplitude do pulso à esquerda na figura são, respectivamente, vA e AA. Depois do intervalo de tempo em que ocorre a superposição, esse mesmo pulso estará se propagando com velocidade vD e amplitude AD, tais que
A
vA = vD e AA > AD
B
vA > vD e AA = AD
C
vA = vD e AA = AD
D
vA > vD e AA < AD
E
vA < vD e AA > AD
Ver gabarito e resolução
Gabarito: C
Dois fatos de ondulatória resolvem a questão:
Princípio da independência: depois da superposição, cada pulso segue como se nada tivesse acontecido, com a mesma forma e a mesma amplitude: AA = AD.
A velocidade depende do meio: a corda é homogênea e a tração não muda, então vA = vD.
A interferência (soma das amplitudes) só existe durante o encontro.
Resposta: C
Por que as outras atraem: a ideia de que o pulso maior "perde" amplitude para o menor (A ou E) confunde superposição com colisão de corpos.
Dica: a velocidade de uma onda numa corda é v = √(T/μ); só muda se mudar a tração ou a densidade linear.
Questão 4 · Famerp 2022 · Questão 69fácil
A lavadora ultrassônica, ou cuba ultrassônica, como a da imagem, é um dos equipamentos utilizados em consultórios e hospitais para a pré-limpeza de equipamentos cirúrgicos e odontológicos. Essa lavadora produz ondas mecânicas, com frequência na faixa do ultrassom, que são transmitidas para uma solução em seu interior. Isso faz com que as moléculas da solução se agitem e, por meio de um processo chamado cavitação, acabem por dissociar as impurezas nas superfícies dos materiais submersos na cuba.
(www.blog.suryadental.com.br. Adaptado.)
Sabendo que um valor típico para a frequência de operação dessas cubas é de 40 kHz e que as ondas produzidas se propagam na solução com uma velocidade de 1 480 m/s, o comprimento de onda associado a essas ondas é de
A
2,7 × 101 m.
B
3,7 × 10–2 m.
C
2,7 × 10–3 m.
D
3,7 × 102 m.
E
2,7 × 103 m.
Ver gabarito e resolução
Gabarito: B
Use a equação fundamental da ondulatória, v = λ × f:
λ = v ÷ f = 1 480 m/s ÷ 40 000 Hz = 0,037 m = 3,7 × 10–2 m
Resposta: B
Por que as outras atraem: D (3,7 × 102) aparece se 40 kHz for usado como 4 Hz. As alternativas com 2,7 vêm de calcular f ÷ v em vez de v ÷ f.
Dica: kHz = 10³ Hz; converta antes de dividir.
Questão 5 · Famerp 2021 · Questão 64média
Uma mola ideal tem uma de suas extremidades presa em uma parede e a outra conectada a um bloco, ambos colocados sobre uma superfície horizontal, com a mola em seu comprimento natural, como mostra a figura 1. Em seguida, o bloco é deslocado até a posição mostrada na figura 2.
(www.scielo.br. Adaptado.)
No instante t = 0, o bloco, ainda na posição mostrada na figura 2, é abandonado, a partir do repouso, e passa a se deslocar em movimento harmônico simples com frequência igual a 20 Hz. A equação que descreve esse movimento no referencial do eixo x, em função do tempo e em unidades do Sistema Internacional de Unidades, é:
A
B
C
D
E
Ver gabarito e resolução
Gabarito: B
A equação do MHS é x = x0 + A sen(ωt + φ0).
Posição de equilíbrio: a mola relaxada deixa o bloco em x0 = 0,30 m.
Amplitude: o bloco é solto do repouso em 0,45 m: A = 0,45 – 0,30 = 0,15 m.
Pulsação: ω = 2πf = 2π × 20 = 40π rad/s.
Fase inicial: em t = 0 o bloco está no extremo positivo, x = 0,45: sen φ0 = 1 → φ0 = π/2.
x = 0,30 + 0,15 sen(40πt + π/2)
Resposta: B
Por que as outras atraem: A e C usam 0,45 como amplitude (é a posição, não o afastamento); C, D e E usam ω = 20π, esquecendo o 2π; A dá fase –π/2, que poria o bloco no extremo negativo.
Dica: amplitude é medida a partir da posição de equilíbrio, não da parede.
Questão 6 · Famerp 2020 · Questão 68fácil
Nos equipamentos eletrônicos que emitem ondas sonoras, geralmente, há um dispositivo que permite controlar o volume do som.
(https://cidadeazulnoticias.com.br.)
Quando mudamos o volume do som, necessariamente, altera-se, na onda sonora emitida,
A
o período.
B
o comprimento de onda.
C
a frequência.
D
o timbre.
E
a amplitude.
Ver gabarito e resolução
Gabarito: E
O "volume" é a intensidade do som (som forte ou fraco), que depende da energia transportada pela onda e, portanto, da sua amplitude.
Ao girar o botão de volume, a música continua a mesma: as notas (frequência, período e comprimento de onda) e o timbre (o "jeito" de cada instrumento) não mudam. Só a amplitude aumenta ou diminui.
Resposta: E
Por que as outras atraem: no dia a dia se fala em som "alto" para som forte, mas em física "alto" é som agudo, ligado à frequência (C).
Dica: intensidade → amplitude; altura (grave/agudo) → frequência; timbre → forma da onda.
, sendo L o comprimento do fio do pêndulo e g a aceleração gravitacional.
