As ondas mecânicas são perturbações que se propagam em um meio material, transportando energia sem transportar matéria de forma permanente. Elas aparecem em situações do cotidiano, como o som no ar, ondas em cordas, tremores sísmicos e ondas na superfície da água.
No Ensino Médio, o estudo dessas ondas envolve grandezas como frequência, comprimento de onda, período, velocidade de propagação, além de fenômenos como reflexão, refração, difração, interferência e efeito da natureza do meio. As questões a seguir exploram esses conceitos em contextos variados e exigem interpretação cuidadosa.
Questões sobre ondas mecânicas
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Correto. Em sólidos, as interações entre partículas transmitem a perturbação mais rapidamente.
Questão 02
Gabarito: alternativa B). Correto. Na corda, o deslocamento das partículas é perpendicular à propagação.
Comentários por alternativa:
- A) A vibração não é paralela à propagação, portanto não é longitudinal.
- B) Correto. Na corda, o deslocamento das partículas é perpendicular à propagação.
- C) A classificação não depende de ‘dois sentidos’, mas da direção da vibração.
- D) Ondas estacionárias podem surgir, mas não são garantidas em qualquer corda vibrante.
- E) A onda na corda depende de um meio material, então não é eletromagnética.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. A velocidade é 12/3 = 4 m/s e λ = 4/4 = 1 m.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. A velocidade é 12/3 = 4 m/s e λ = 4/4 = 1 m.
- B) O período não é 3 s; 3 s é o tempo total do percurso.
- C) Frequência não mede metros por ciclo.
- D) O comprimento de onda não é obtido multiplicando velocidade por frequência.
- E) Velocidade e frequência não se somam para achar λ.
Questão 04
Gabarito: alternativa B). Correto. Em uma mesma corda, a velocidade depende da tensão e da densidade linear.
Comentários por alternativa:
- A) A proporcionalidade direta não vale genericamente; na mesma corda, v não muda com f.
- B) Correto. Em uma mesma corda, a velocidade depende da tensão e da densidade linear.
- C) O período diminui, mas isso não determina sozinho a velocidade no mesmo meio.
- D) O comprimento de onda se ajusta à nova frequência; a velocidade pode continuar igual.
- E) Frequências maiores também se propagam se a corda permitir.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. O eco é causado pela reflexão da onda sonora em uma superfície distante.
Comentários por alternativa:
- A) Refração envolve mudança de direção por mudança de meio, não o eco.
- B) Se fosse totalmente absorvida, não haveria retorno audível.
- C) Correto. O eco é causado pela reflexão da onda sonora em uma superfície distante.
- D) A reflexão não exige mudança de frequência da onda sonora.
- E) Ressonância não é a causa do eco em uma parede distante.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Em água rasa, a onda tende a ficar mais lenta e, com f constante, λ diminui.
Comentários por alternativa:
- A) Na água rasa, a velocidade normalmente diminui, não aumenta.
- B) Correto. Em água rasa, a onda tende a ficar mais lenta e, com f constante, λ diminui.
- C) A frequência é determinada pela fonte e tende a se manter.
- D) Se a frequência aumenta, o período diminui, mas isso não ocorre por causa da mudança de profundidade.
- E) A velocidade não se mantém, e a frequência não aumenta por entrar em água rasa.
Questão 07
Gabarito: alternativa C). Correto. A superposição de ondas opostas e iguais gera nós e ventres, caracterizando onda estacionária.
Comentários por alternativa:
- A) Interferência construtiva isolada não descreve nós e ventres permanentes.
- B) Há superposição das ondas; não é apenas reflexão sem interação.
- C) Correto. A superposição de ondas opostas e iguais gera nós e ventres, caracterizando onda estacionária.
- D) Não há mudança de meio no enunciado.
- E) Doppler envolve movimento relativo entre fonte e observador, não este padrão.
Questão 08
Gabarito: alternativa B). Correto. Com velocidade aproximadamente constante, f maior implica λ menor.
Comentários por alternativa:
- A) Em mesmo meio, a velocidade não cresce necessariamente com a frequência.
- B) Correto. Com velocidade aproximadamente constante, f maior implica λ menor.
- C) Se a frequência muda, o comprimento de onda pode mudar.
- D) Período menor não impede a propagação.
- E) A proporcionalidade direta vale para v constante entre λ e T, não para afirmar aumento do comprimento de onda.
Questão 09
Gabarito: alternativa A). Correto. A energia se distribui em área maior, diminuindo a intensidade recebida.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. A energia se distribui em área maior, diminuindo a intensidade recebida.
- B) A frequência não diminui simplesmente por afastamento.
- C) A rapidez não explica diretamente a queda de intensidade no ar.
- D) O som continua sendo onda mecânica.
- E) O comprimento de onda não se reduz por causa da distância percorrida no mesmo meio.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Em ondas, v = λf = 2,0 x 5 = 10 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade não é o inverso de λ.
- B) A fórmula está invertida; v não é λ/f.
- C) Correto. Em ondas, v = λf = 2,0 x 5 = 10 m/s.
- D) A expressão proposta não corresponde à física das ondas.
- E) Se f = 5 Hz, o período é 0,2 s, não 2 s.
Comentários por alternativa: