Ondas mecânicas são perturbações que se propagam em um meio material, transportando energia sem transporte líquido de matéria. No Ensino Médio, seu estudo envolve conceitos como frequência, período, comprimento de onda, velocidade de propagação e fenômenos ondulatórios, como reflexão, refração, difração e interferência.
Em situações do cotidiano, ondas mecânicas aparecem em cordas, molas, superfícies líquidas e no som. Analisar essas situações exige relacionar as características da fonte com as propriedades do meio, além de interpretar gráficos e comparar condições de propagação em diferentes materiais.
Questões sobre ondas mecânicas
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correta. Usa-se v = lambda.f, então v = 0,80 x 5 = 4,0 m/s.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correta. Se v é constante e f dobra, o comprimento de onda cai pela metade.
Comentários por alternativa:
- A) Se a velocidade permanece constante, o comprimento de onda não dobra.
- B) A frequência altera o comprimento de onda quando a velocidade é fixa.
- C) Duplicar a frequência não reduz o comprimento de onda para um quarto.
- D) Correta. Se v é constante e f dobra, o comprimento de onda cai pela metade.
- E) A onda não desaparece por aumento de frequência.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correta. Maior amplitude está associada a maior energia transportada pela onda.
Comentários por alternativa:
- A) Correta. Maior amplitude está associada a maior energia transportada pela onda.
- B) O comprimento de onda não depende da amplitude nessa situação.
- C) A velocidade depende do meio, não diretamente da amplitude.
- D) Amplitude e frequência não são inversamente proporcionais.
- E) A natureza mecânica depende de haver meio material, não da amplitude.
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Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correta. Em ondas transversais, a oscilação é perpendicular à direção de propagação.
Comentários por alternativa:
- A) Isso descreve onda longitudinal, não a onda na corda.
- B) Os pontos vibram em torno do equilíbrio, sem acompanhar a onda.
- C) Som em ar é longitudinal, diferente do caso da corda.
- D) A onda transporta energia, não matéria de forma líquida.
- E) Correta. Em ondas transversais, a oscilação é perpendicular à direção de propagação.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correta. Ondas opostas de mesma frequência geram onda estacionária.
Comentários por alternativa:
- A) Refração envolve mudança de meio, não esse padrão fixo.
- B) A onda na corda é transversal, não longitudinal.
- C) Correta. Ondas opostas de mesma frequência geram onda estacionária.
- D) Difração está ligada a obstáculos ou fendas, não a esse caso.
- E) A interferência não é destrutiva em toda a corda; surgem nós e ventres.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correta. Em meio mais quente, o som tende a propagar-se mais rápido; com f constante, lambda aumenta.
Comentários por alternativa:
- A) A frequência é determinada pela fonte e não precisa diminuir.
- B) Correta. Em meio mais quente, o som tende a propagar-se mais rápido; com f constante, lambda aumenta.
- C) Em geral, a velocidade do som aumenta com a temperatura, não diminui.
- D) Se a velocidade muda e a frequência fica constante, o comprimento de onda também muda.
- E) O comprimento de onda depende também da velocidade no meio.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correta. Em refração, a frequência permanece, mas a velocidade e o comprimento de onda podem mudar.
Comentários por alternativa:
- A) Se a frequência não muda, o período também não muda.
- B) A frequência é fixada pela fonte, não pelo meio de propagação.
- C) Amplitude não define o espaçamento entre cristas.
- D) Ondas mecânicas podem se propagar em líquidos.
- E) Correta. Em refração, a frequência permanece, mas a velocidade e o comprimento de onda podem mudar.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correta. Na extremidade fixa, o pulso refletido volta invertido em relação ao original.
Comentários por alternativa:
- A) Correta. Na extremidade fixa, o pulso refletido volta invertido em relação ao original.
- B) Refração exige mudança de meio, não apenas reflexão na extremidade.
- C) Interferência depende da superposição de ondas, não descreve o retorno isolado.
- D) Difração envolve contorno de obstáculos ou passagem por fendas.
- E) Ressonância depende de excitação em frequências características, não de toda reflexão.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correta. Pela relação v = raiz(T/mu), dobrar T faz v crescer por raiz de 2.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade não cresce linearmente com a tensão nessa fórmula.
- B) A fórmula envolve sim a tensão e a densidade linear.
- C) Dobrar a tensão não reduz a velocidade nessa relação.
- D) Correta. Pela relação v = raiz(T/mu), dobrar T faz v crescer por raiz de 2.
- E) A amplitude não determina a velocidade nesse modelo.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correta. Em compressões e rarefações, a vibração ocorre paralelamente à propagação.
Comentários por alternativa:
- A) Ondas mecânicas precisam de meio material para se propagarem.
- B) Compressões e rarefações caracterizam onda longitudinal, não transversal.
- C) Correta. Em compressões e rarefações, a vibração ocorre paralelamente à propagação.
- D) Sequência regular não significa onda estacionária.
- E) Refração é mudança de direção ou velocidade ao passar de meio, não compressões.
Comentários por alternativa: