Listas 
Lista 8.66: Velocidade, reflexão e refração de ondas em cordas
01. (FGV) A figura mostra um pulso que se aproxima de uma parede rígida onde está fixada a corda.
Supondo que a superfície reflita perfeitamente o pulso, deve-se esperar que no retorno, após uma reflexão, o pulso assuma a configuração indicada em:
02. Considere duas cordas elásticas e de densidades lineares diferentes (uma corda grossa e outra corda fina) emendadas, como mostra a figura. Quando um pulso é produzido na extremidade livre da corda mais fina, ele propaga-se com velocidade v até encontrar a junção das duas cordas. Após o pulso incidir no ponto de junção das cordas, observaremos:
a) os fenômenos da reflexão do pulso na corda mais fina e o da refração do pulso na corda mais grossa, ambos sem inversão de fase tanto do pulso refletido quanto do pulso refratado e ambos com a mesma velocidade v do pulso incidente.
b) os fenômenos da reflexão do pulso na corda mais fina, com inversão de fase do pulso refletido e manutenção da velocidade v do pulso incidente, e o da refração do pulso na corda mais grossa, sem inversão de fase do pulso refratado e com velocidade diferente da do pulso incidente.
c) o fenômeno da continuidade do pulso na corda mais fina, sem inversão de fase do pulso, porém com velocidade de propagação diferente da velocidade do pulso incidente.
d) os fenômenos da refração do pulso na corda mais fina e o da reflexão do pulso na corda mais grossa, ambos com inversão de fase tanto do pulso refletido quanto do pulso refratado e ambos com a mesma velocidade v do pulso incidente.
e) os fenômenos da refração do pulso na corda mais fina, com inversão de fase do pulso refratado e manutenção da velocidade v do pulso incidente, e o da reflexão do pulso na corda mais grossa, sem inversão de fase do pulso refletido e com velocidade diferente da do pulso incidente.
03. Duas cordas amarradas, a segunda está amarrada a primeira e possui o quádruplo da densidade linear dela. Um pulso que percorre a primeira corda com uma velocidade de 10 m/s, ao ser refratada no nó que liga as cordas, passará a ter que velocidade?
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a) 4 m/s. b) 5 m/s. |
c) 7 m/s. d) 12 m/s. |
e) 20 m/s. |
04. A imagem abaixo mostra uma onda que se propaga em uma corda que possui a extremidade esquerda livre e a extremidade da direita fixa. Marque a alternativa que traz a informação correta a respeito das possíveis reflexões sofridas pelo pulso.
a) Em todos os casos de reflexões, o pulso sempre manterá sua fase.
b) Ao ser refletido e voltar para extremidade fixa, o pulso voltará com a fase invertida.
c) Da próxima vez que o pulso voltar à extremidade livre, sua fase será invertida em relação àquela apresentada na figura.
d) Da próxima vez que o pulso voltar à extremidade livre, sua fase será a mesma daquela apresentada na figura.
e) Todas as alternativas estão incorretas.
05. Marque a alternativa incorreta a respeito de ondas refletidas em cordas.
a) A reflexão sempre ocorre com inversão de fase quando a extremidade da corda é fixa.
b) A reflexão sempre ocorre mantendo-se a fase quando a extremidade da corda é livre.
c) Pode-se considerar que, na reflexão de um pulso em uma extremidade fixa, a amplitude da onda terá o sinal alterado.
d) Na passagem de uma onda entre uma corda grossa e uma corda fina, o pulso, além da refração, sofrerá reflexão com inversão de fase.
e) Todas as alternativas estão incorretas.
06. Sabe-se que a velocidade V de propagação de uma onda em uma corda é dada por , em que F é a tensão na corda e µ, a densidade linear de massa da corda (massa por unidade de comprimento). Uma corda grossa tem uma de suas extremidades unidas à extremidade de uma corda fina, cuja outra extrimidade está amarrada a uma árvore. Clara segura a extremidade livre da corda grossa.Fazendo oscilar a extremidade da corda quatro vezes por segundo, Clara produz uma onda que se propaga em direção à corda fina. Na sua brincadeira, ela mantém constante a tensão na corda. A densidade linear da corda grossa é quatro vezes maior que a da corda fina. Considere que as duas cordas são muito longas.
Com base nessas informações:
a) determine a razão entre as frequências das ondas nas duas cordas e justifique sua resposta;
b) determine a razão entre os comprimentos de onda das ondas nas duas cordas.
