Física · Ondulatória

Ondas: período, frequência e propriedades

Prof. Jonas Pinheiro
Nome: Turma: Data:
Fórmulas de referência
GrandezaRelaçãoUnidades
Frequência a partir do períodof = 1 / Tf em hertz (Hz); T em segundos (s)
Período a partir da frequênciaT = 1 / fT em segundos (s); f em hertz (Hz)
Equação fundamental da ondulatóriav = λ · fv em m/s; λ (comprimento de onda) em m; f em Hz

1 Hz = 1 oscilação por segundo. Adote os dados fornecidos em cada questão.

Bloco 1 — Propriedades e nomenclatura das ondas

Questão 1

Observe a representação de uma onda transversal se propagando da esquerda para a direita: ela apresenta pontos mais altos, pontos mais baixos e se repete a cada certo intervalo de distância.

  1. O que são as cristas e os vales de uma onda?
  2. Explique o que é a amplitude.
  3. Explique o que é o comprimento de onda (λ) e indique entre quais pontos ele pode ser medido.
Questão 2

Classifique cada fenômeno abaixo como onda mecânica ou eletromagnética e justifique se ela precisa ou não de um meio material para se propagar:

  1. A luz que vem do Sol até a Terra.
  2. O som produzido por um violão.
  3. As ondas que se formam na superfície do mar.
  4. As ondas de rádio usadas por uma emissora FM.
Questão 3

Um diapasão vibra e produz um som no ar. Em seguida, o mesmo som passa do ar para a água.

  1. A frequência do som muda ao passar do ar para a água? Por quê?
  2. A velocidade de propagação muda? Por quê?
  3. Com base nas respostas anteriores, complete: a frequência de uma onda depende da ________ , enquanto a velocidade de propagação depende do ________ .

Bloco 2 — Período e frequência

Questão 4

Uma boia flutua no mar e, com a passagem das ondas, sobe e desce completando 30 oscilações em 60 segundos.

  1. Qual é a frequência (f) do movimento da boia?
  2. Qual é o período (T) desse movimento?
Questão 5

Ao ser tocada, a corda de um violão vibra com frequência de f = 250 Hz. Determine o período (T) dessa vibração.

Questão 6

Uma onda se repete a cada T = 0,02 s. Determine a frequência (f) dessa onda.

Bloco 3 — Equação fundamental da ondulatória (v = λ · f)

Questão 7

Em um lago, as ondas na superfície da água têm comprimento de onda λ = 2 m e frequência f = 3 Hz. Qual é a velocidade de propagação dessas ondas?

Questão 8

O som se propaga no ar com velocidade v = 340 m/s. Uma nota musical tem frequência f = 170 Hz. Qual é o comprimento de onda (λ) desse som no ar?

Questão 9

Uma onda se propaga ao longo de uma corda com velocidade v = 20 m/s e comprimento de onda λ = 4 m.

  1. Qual é a frequência (f) dessa onda?
  2. Qual é o período (T) dessa onda?
Questão 10

Uma fonte produz ondas com frequência fixa de f = 100 Hz. Essas ondas passam por dois meios diferentes: no meio 1, propagam-se a v = 300 m/s; no meio 2, mais denso, propagam-se a v = 500 m/s.

  1. Calcule o comprimento de onda (λ) no meio 1.
  2. Calcule o comprimento de onda (λ) no meio 2.
  3. A frequência das ondas mudou ao trocar de meio? Relacione sua resposta com a Questão 3.