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Física · Ondulatória

Questões de Equação Fundamental da Ondulatória

12 questões abertas com gabarito e comentário (de 40 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.

12abertas aqui
40no app
16/16/8fáceis/médias/difíceis
Ensino Médio · 2º anonível
FísicaEquação Fundamental da Ondulatória
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Questão 1Fácil

A unidade de medida da frequência (f), no Sistema Internacional, é o:

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Gabarito: B) hertz (Hz)

A frequência mede ciclos por segundo, e sua unidade no SI é o hertz (Hz), onde 1 Hz = 1 ciclo/segundo.

Questão 2Fácil

Uma onda de frequência 50 Hz se propaga com velocidade 100 m/s. Seu comprimento de onda vale:

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Gabarito: B) 2 m

λ = v/f = 100/50 = 2 m.

Questão 3Fácil

A unidade de medida do comprimento de onda (λ), no Sistema Internacional, é o:

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Gabarito: C) metro (m)

O comprimento de onda é uma medida de distância (entre pontos em mesma fase), por isso sua unidade no SI é o metro, assim como qualquer outra medida de comprimento.

Questão 4Fácil

Uma onda de comprimento λ = 6 m tem velocidade v = 2 m/s. O período dessa onda é de:

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Gabarito: A) 3 s

Como v = λ/T, temos T = λ/v = 6/2 = 3 s.

Questão 5Fácil

Duas ondas se propagam no mesmo meio, com a mesma velocidade. A onda A tem frequência maior que a onda B. É correto afirmar que:

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Gabarito: B) a onda A tem comprimento de onda menor que a onda B

Com a mesma velocidade v = λ·f fixa, λ e f são inversamente proporcionais: quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda correspondente. Como f_A > f_B, então λ_A < λ_B.

Questão 6Médio

Se a velocidade de uma onda triplica, e sua frequência permanece constante, o novo comprimento de onda, em relação ao original, será:

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Gabarito: B) o triplo do original

Com f constante, λ = v/f é diretamente proporcional a v: se v triplica, λ também triplica.

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Questão 7Médio

Sobre a relação entre v, λ e f na equação fundamental da ondulatória, é correto afirmar que:

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Gabarito: B) quando o meio (e portanto v) é fixo, λ e f são inversamente proporcionais; quando f é fixa (definida pela fonte), λ e v são diretamente proporcionais

É importante entender que a relação de proporcionalidade entre as grandezas depende de qual delas está fixa no problema: com v fixa (mesmo meio), λ e f variam de forma inversamente proporcional; já quando a frequência é fixada pela fonte e a onda muda de meio, λ varia diretamente proporcional à nova velocidade v.

Questão 8Médio

Uma onda em uma piscina tem período T = 1,2 s e se propaga com velocidade v = 2,5 m/s. Seu comprimento de onda é de aproximadamente:

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Gabarito: B) 3 m

Usando λ = v·T (pois v = λ/T), temos λ = 2,5 × 1,2 = 3 m.

Questão 9Médio

Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo com frequência f = 5×10¹⁴ Hz. Sabendo que c ≈ 3×10⁸ m/s, seu comprimento de onda é de aproximadamente:

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Gabarito: A) 6×10⁻⁷ m

λ = c/f = (3×10⁸)/(5×10¹⁴) = 0,6×10⁻⁶ = 6×10⁻⁷ m, um valor típico de luz visível.

Questão 10Médio

Uma onda se propaga em um meio A com velocidade v_A = 40 m/s e, ao entrar em um meio B, passa a se propagar com v_B = 80 m/s, mantendo a mesma frequência de 20 Hz. Os comprimentos de onda em A e B valem, respectivamente:

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Gabarito: A) λ_A = 2 m e λ_B = 4 m

λ_A = v_A/f = 40/20 = 2 m e λ_B = v_B/f = 80/20 = 4 m. Como a frequência é fixada pela fonte e não muda ao trocar de meio, o comprimento de onda cresce proporcionalmente à velocidade — quanto mais rápido o meio permite a propagação, maior o comprimento de onda para uma mesma frequência.

Questão 11Difícil

Uma onda se propaga em uma corda de densidade linear μ = 0,02 kg/m sob tensão T = 8 N. A velocidade de propagação nessa corda é dada por v = √(T/μ). Se a fonte que gera a onda tem frequência de 100 Hz, o comprimento de onda produzido é de:

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Gabarito: A) 0,2 m

Primeiro, a velocidade: v = √(T/μ) = √(8/0,02) = √400 = 20 m/s. Depois, λ = v/f = 20/100 = 0,2 m. Essa questão combina a fórmula da velocidade de onda em corda (que depende da tensão e da densidade linear) com a equação fundamental da ondulatória.

Questão 12Difícil

Um estudante mede que, em um mesmo experimento com uma corda vibrante, dobrar a tensão aplicada faz a velocidade de propagação aumentar por um fator de √2 (não o dobro). Sabendo que v = √(T/μ), essa observação está:

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Gabarito: B) correta, pois v é proporcional à raiz quadrada da tensão: dobrando T, v aumenta por √2, não por 2

Como v = √(T/μ), a velocidade é proporcional à raiz quadrada da tensão (mantendo μ fixo). Se T dobra, v = √(2T/μ) = √2 · √(T/μ) = √2 · v_original — ou seja, a velocidade aumenta por um fator de √2 (≈1,41), não por um fator de 2. É um raciocínio de proporcionalidade em raiz quadrada, um ponto que costuma gerar confusão.

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