Questões de ondas ENEM

As ondas são fenômenos vibracionais que se propagam em diferentes meios. Elas podem ser classificadas em ondas mecânicas e eletromagnéticas, dependendo da necessidade de um meio material para a propagação. O entendimento das propriedades das ondas, como frequência e comprimento, é essencial para a física moderna e suas aplicações.

Saber analisar gráficos e equações de ondas é imprescindível para resolver questões em vestibulares e no ENEM. As ondas transportam energia, sendo uma base fundamental na compreensão de vários fenômenos físicos. Questões sobre ondas podem abranger desde a teoria até aplicações práticas no cotidiano.

O estudo das ondas é importante, pois está ligado a várias áreas do conhecimento, como acústica, óptica e telecomunicações. Ao se prepararem para o ENEM e vestibulares, os alunos devem praticar diversas questões que explorem esses conceitos centrais.

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01) Em uma experiência de laboratório, um estudante observa as ondas sonoras emitidas por um instrumento musical. Ele mede a frequência da onda sonora como sendo 440 Hz e deseja calcular o comprimento de onda considerando a velocidade do som de 340 m/s. Qual é essa medida?

a) 0,77 m.
b) 1,00 m.
c) 0,77 m.
d) 1,50 m.
e) 2,00 m.

02) Um estudante em um experimento de física observa uma onda de luz com comprimento de onda de 500 nm e calcula a frequência dessa onda. Sabendo que a velocidade da luz é de aproximadamente 3 x 10⁸ m/s, qual é a frequência da onda?

a) 3 x 10¹⁴ Hz.
b) 6 x 10¹⁴ Hz.
c) 5 x 10¹² Hz.
d) 4 x 10¹⁴ Hz.
e) 1,5 x 10¹⁵ Hz.

03) Durante uma aula, um professor demonstra como o som se propaga em diferentes condições. Ele observa que a velocidade do som em um gás (ar) é de 343 m/s e pergunta aos alunos qual será a velocidade do som se forem considerar a mesma onda em água, onde a velocidade do som é de 1482 m/s. O que muda na velocidade do som entre esses dois meios?

a) O som viaja mais devagar no ar do que na água devido à compressibilidade.
b) O som viaja mais rápido no ar do que na água; a densidade é um fator relevante.
c) O som viaja mais rápido na água comparado ao ar, que é menos denso.
d) A velocidade do som é a mesma nos dois meios, pois a frequência não muda.
e) Em ambientes vazios, a velocidade do som é a mesma, independentemente do meio.

04) Um estudante quer calcular a frequência de uma onda eletromagnética que possui um comprimento de onda de 300 nm. Se a velocidade dessa onda é de 3 x 10⁸ m/s, qual é a sua frequência? Que implicação temos sobre esta frequência na prática cotidiana?

a) 1 x 10¹⁵ Hz; isso é usado na comunicação via TV.
b) 1 x 10¹⁵ Hz; importante para luz visível e micro-ondas.
c) 1,5 x 10¹⁵ Hz; um valor adequado para ondas sonoras.
d) 2 x 10¹⁵ Hz; mostrando alta frequência e energia.
e) 0,5 x 10¹⁵ Hz; um valor inadequado para ondas curtas.

05) Em uma aula sobre acústica, os alunos analisam a relação entre a frequência de um som e sua altura percebida. Um som de 480 Hz é comparado a outro que possui 240 Hz. Como classificar a diferença entre esses sons e qual impacto isso tem na percepção humana?

a) O som de 480 Hz é considerado um tom mais grave devido à menor frequência.
b) O som de 480 Hz é mais agudo que o de 240 Hz, influenciando a percepção da altura.
c) O som de 240 Hz é mais agudo, por ser de menor frequência.
d) Ambos os sons têm a mesma altura, pois estão em harmonia.
e) O som de 480 Hz é menos intenso e mais agradável ao ouvido.

06) Em um laboratório, um grupo de estudantes estuda a refração da luz ao atravessar diferentes meios. Eles medem a velocidade da luz no vácuo como 3 x 10⁸ m/s e no vidro como 2 x 10⁸ m/s. Qual é o índice de refração do vidro e como isso afeta a passagem da luz?

a) 1,5; a luz se propaga mais rapidamente no vidro do que no ar.
b) 1,5; reduzindo a velocidade da luz ao fazer a transição para o vidro.
c) 0,67; mostrando uma maior velocidade no vidro.
d) 2; implicando em uma luz mais intensa ao entrar no vidro.
e) 3; não refletindo o comportamento correto da luz na refração.

07) Uma onda viajando com uma velocidade de 25 m/s e um comprimento de onda de 5 m é analisada. Qual é a frequência dessa onda e qual sua relação com a energia transportada?

a) 3 Hz; isso representa uma onda de baixa energia.
b) 4 Hz; indicando uma energia intermediária.
c) 5 Hz; ondas mais frequentes transportam mais energia na prática.
d) 6 Hz; implicando em baixa intensidade em ondas sonoras.
e) 7 Hz; um valor permitido, mas não aplicável à energia transportada.

08) Um experimento sobre a difração de ondas é conduzido e um estudante observa a formação de padrões de interferência ao passar por uma fenda. Se a distância entre as fendas é fixada em 1,0 mm e a distância até o ponto de observação em 2,0 m, qual é a condição para que o padrão de difração se manifeste?

a) As ondas devem ser de alta frequência.
b) A luz utilizada deve possuir uma intensidade elevada.
c) O comprimento de onda deve ser comparável à largura da fenda para que ocorra difração.
d) A luz utilizada deve ser monocromática.
e) A luz usada deve ser de baixa energia, garantindo menos difração.

09) Um estudante examina a interferência de ondas em um tubo de ressonância. Ele observa que a menor onda estacionária tem um comprimento de 2,0 m e que a velocidade da onda é de 340 m/s. Qual a frequência fundamental desse tubo? O que isso implica em seu uso prático?

a) 75 Hz; sugerindo sons de baixa frequência e popular em subwoofers.
b) 170 Hz; crucial para sistemas de som e acústica.
c) 150 Hz; uma frequência comum e válida na acústica.
d) 85 Hz; o que é menos útil em acústica na educação.
e) 130 Hz; embora seja aceito, não é prático na acústica.

10) Em uma aula prática, um professor demonstra a propagação de ondas eletromagnéticas e sua interação com diferentes materiais. Um aluno questiona como a velocidade da luz no vácuo se compara à velocidade da luz em um meio como o vidro. Como essa relação é estabelecida, e qual é a fundamental diferença entre os dois casos?

a) A luz no vácuo é mais lenta que no vidro, resultando em menor energia.
b) A luz no vácuo viaja sempre a 299.792.458 m/s, enquanto no vidro é mais lenta.
c) A luz viaja mais lentamente no vidro devido ao maior índice de refração do que no vácuo.
d) A velocidade da luz é desigual em diversos meios, mas se mantém constante em todos.
e) No vácuo, a luz é completamente ineficaz e não se propaga.

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