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Exercícios sobre a reflexão de ondas em cordas

Exercícios de Física

Esta lista de exercícios trata sobre a reflexão de ondas em cordas que, dependendo da extremidade da corda, pode ocorrer com inversão de fase da onda. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(FMABC-SP) 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.

questão 2

(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:

a)

b)

c)

d)

e)

questão 3

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.

questão 4

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.

respostas
Questão 1

Letra B

Nesse caso, os fenômenos de reflexão e refração serão observados. A reflexão da onda na corda fina, quando se choca com a corda grossa, ocorre da mesma forma quando a corda possui uma extremidade fixa, ou seja, a reflexão acontece com inversão de fase.

A onda também sofrerá refração ao mudar para a corda grossa e, nesse caso, sua velocidade será diminuída, pois a corda destino possui maior densidade linear.

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Questão 2

Letra D

A reflexão de ondas em cordas com extremidade fina sempre ocorrerá com inversão de fase, portanto, a figura da letra D ilustra a inversão da onda que se choca com a parede.

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Questão 3

Letra C

Na reflexão apresentada na figura, por ocorrer na extremidade livre, o pulso manterá sua fase e será dirigido à extremidade fixa. Ao ser refletido pela extremidade presa, ocorrerá a mudança de fase do pulso.

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Questão 4

Letra D

Na passagem de uma onda entre uma corda fina e uma corda grossa, o pulso, além da refração, sofrerá reflexão com inversão de fase.

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