Efeito doppler e Campo Magnético e Força Magnética Parte I

1-(PUCCAMP-SP) Um professor lê o seu jornal sentado no banco de uma praça e, atento às ondas sonoras, analisa três eventos:

I – O alarme de um carro dispara quando o proprietário abre a tampa do porta-malas.

II –Uma ambulância se aproxima da praça com a sirene ligada.

III – Um mau motorista, impaciente, após passar pela praça, afasta-se com a buzina permanentemente ligada.

O professor percebe o efeito Doppler apenas:

a) no evento I, com frequência sonora invariável

b) nos eventos I e II, com diminuição da frequência

c) nos eventos I e III, com aumento da frequência

d) nos eventos II e III, com diminuição da frequência em II e aumento em III

e) nos eventos II e III, com aumento da frequência em II e diminuição em III

Resposta E ( O efeito Doppler somente ocorre quando a fonte de ondas sonoras está em movimento, o que só acontece nos eventos II e III. Além disso, quando a fonte de ondas sonoras aproxima-se, a frequência aparenta ser maior, e quando se afasta, a frequência aparenta ser menor.  )

2-(EFEI-MG) Uma pessoa parada na beira de uma estrada vê um automóvel aproximar-se com velocidade 0,1 da velocidade do som no ar. O automóvel está buzinando, e a sua buzina, por especificação do fabricante, emite um som puro de 990 Hz.

O som ouvido pelo observador terá uma frequência de:

a) 900 Hz

b) 1 100 Hz

c) 1 000 Hz

d) 99 Hz

e) Não é possível calcular por não ter sido dada a velocidade do som no ar.

v_f = 0,1 v_ar
f = 990 Hz

Utilizamos a equação:

f₀ = f (v_ar + v₀)
        (v_ar - v_f)
f₀ = 990 (v_ar + 0)__
            (v_ar - 0,1v_ar )
f₀ = 990 . v_ar
        0,9 v_ar

Simplificando v_ar, temos: f₀ = 1.100 Hz

Alternativa b

3-Uma pessoa está sentada em uma praça quando se aproxima um carro de polícia com velocidade de 80 km/h. A sirene do carro está ligada e emite um som de frequência de 800 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é 340 m/s, calcule:

a) a frequência aparente percebida pelo observador;

b) o comprimento de onda percebido pelo observador.

 v_f = 80 km/h = 22,2 m/s
f = 800 Hz
v_ar = 340 m/s
v₀ = 0

a) Utilizamos a equação:

f₀ = f (v_ar + v₀)
        (v_ar – v_f)

Substituindo os dados, temos:

f₀ = 800(340 + 0)
          (340- 22,2)
f₀ = 855 Hz

b) Para calcular o comprimento de onda, usamos a equação:

λ= v_ar
      f₀
λ= 340
     855
λ=0,4 m

4-Um trem parte de uma estação com o seu apito ligado, que emite um som com frequência de 940 Hz. Enquanto ele afasta-se, uma pessoa parada percebe esse som com uma frequência de 900 Hz. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, calcule a velocidade do trem ao passar pela estação.

f = 940 Hz

v_ar = 340 m/s

v₀ = 0

f₀ = 900 Hz

f₀ = f (v_ar + v₀)
       (v_ar – v_f)

900 = 940 (340 + 0)
               (340 + v_f)

900 . (340 + v_f) = 319.600

306.000 + 900 v_f = 319.600

900 v_f = 319.600 – 306.000

900 v_f = 13.600

v_f = 13.600
       900

v_f = 15,1 m/s

5-    Um cardiologista recomenda a um estudante um exame chamado ecocardiógrafa com Doppler. Do ponto de vista da Física, tal exame consiste na:

a) reflexão de ondas sonoras, com mudança de frequência devido ao movimento do coração.

b) refração de ondas sonoras, com mudança de velocidade devido ao coração ser um meio diferenciado.

c) difração de ondas sonoras, com mudança de velocidade devido ao coração ser um meio diferenciado.

d) ressonância de ondas sonoras, com mudança de intensidade devido ao amortecimento das amplitudes.

e) interferência de ondas sonoras, com mudança de frequência devido ao movimento do coração.

Resposta A

6-   Um trem aproxima-se de uma estação com a velocidade de 20 m/s, soando seu apito com uma frequência de 500Hz, medida pelo maquinista. Sabendo-se que a velocidade do som no ar vale 340 m/s, o comprimento de onda do som do apito, medido por um observador situado na estação, é igual a:

a) 0,46 m.

b) 0,64 m.

c) 0,60 m.

d) 0,40 m.

e) 0,50 m.

7-1.    Abandonadas sem velocidade em um campo elétrico, cargas elétricas negativas:

a) deslocam-se para pontos de menor potencial;

b) deslocam-se para pontos de maior potencial;

c) deslocam-se para pontos de mesmo potencial;

d) não se deslocam;

e) poderão deslocar-se para pontos de potencial maior ou menor, dependendo das cargas quer geram o campo.

Resposta B

8-    O trabalho para deslocar uma carga elétrica sobre uma superfície equipotencial:

a) depende do valor da carga;

b) é negativo;

c) é positivo;

d) depende da distância que a carga tem que percorrer;

e) é nulo.

Resposta E

9-Marque a afirmativa correta:

a) Todos os imãs possuem dois polos, o polo norte e o sul. O polo sul é o positivo de um imã, enquanto o norte é negativo.

b) Ao quebrar um imã, os seus polos são separados, passando a existir um imã negativo e outro positivo.

c) Ao aproximar os polos iguais de um imã, eles repelem-se. Quando polos diferentes aproximam-se, eles atraem-se.

d) Os materiais ferromagnéticos são os que não podem ser atraídos por imãs.

A alternativa correta é a letra c, pois, polos iguais de um imã repelem-se e os diferentes atraem-se.

Vejamos por que as demais afirmações estão incorretas:

A letra a está incorreta porque afirma que o polo sul do imã é positivo e o norte, negativo. O certo é que o polo norte é positivo e o sul, negativo.

A alternativa b está incorreta porque afirma que, quando um imã é quebrado, os seus polos são separados. De acordo com o princípio da inseparabilidade dos polos magnéticos, não é possível encontrar um imã apenas com o polo norte ou sul.

A opção d está incorreta porque os materiais ferromagnéticos podem ser atraídos por imãs.

10-(FGV-SP) Da palavra 'aimant', que traduzido do francês significa amante, originou-se o nome ímã, devido à capacidade que esses objetos têm de exercer atração e repulsão. Sobre essas manifestações, considere as proposições:

I. assim como há ímãs que possuem os dois tipos de polos, sul e norte, há ímãs que possuem apenas um;

II. o campo magnético terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o polo norte magnético de uma bússola é atraído pelo polo norte magnético do planeta;

III. os pedaços obtidos da divisão de um ímã são também ímãs que apresentam os dois polos magnéticos, independentemente do tamanho dos pedaços.

Está correto o contido em:

a) I, apenas.

b) III, apenas.

c) I e II, apenas.

d) II e III, apenas.

e) I, II e III.

Resposta B

11-A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:

a) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo sul magnético, e o sul geográfico está na mesma posição que o norte magnético.

b) O polo norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.

c) O polo norte magnético está próximo do polo sul geográfico, e o polo sul magnético está próximo ao polo norte geográfico.

d) O polo norte magnético está próximo do polo norte geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo sul geográfico.

e) O polo norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do polo sul magnético, e o polo Sul geográfico está defasado de 45º do polo norte magnético.

Resposta C