Um estudante deseja produzir um padrão de difração de fenda simples em um tanque de ondas. Ele leva em consideração os seguintes parâmetros:
- frequência
- comprimento de onda
- profundidade da água
- largura da fenda
De forma a aumentar a curvatura da onda difratada, qual dos dois parâmentros acima ele deve diminuir?
Escolha uma opção:
a.
3 e 4
b.
2 e 4
c.
1 e 4
d.
1 e 3
e.
2 e 3
De forma a aumentar a curvatura da onda difratada, qual dos dois parâmentros acima ele deve diminuir?
Escolha uma opção:
a.
3 e 4
b.
2 e 4
c.
1 e 4
d.
1 e 3
e.
2 e 3
Passo 1
Primeiro, vamos resumir o que a questão está pedindo. Um estudante quer criar um padrão de difração de fenda simples em um tanque de ondas e quer aumentar a curvatura da onda difratada. Para isso, ele pode ajustar alguns parâmetros: frequência, comprimento de onda, profundidade da água e largura da fenda. Vamos descobrir quais dois parâmetros ele deve diminuir para conseguir esse aumento na curvatura.
Passo 2
Vamos entender um pouco sobre difração. Difração é o fenômeno que ocorre quando uma onda passa por uma fenda ou contorna um obstáculo, espalhando-se. A quantidade de difração (ou curvatura da onda) depende de alguns fatores.
Passo 3
O comprimento de onda (
) é a distância entre dois picos sucessivos da onda. Ondas com comprimentos de onda maiores tendem a se difratar mais, ou seja, têm maior curvatura.
Passo 4
A largura da fenda (
) também influencia a difração. Quanto mais estreita a fenda, maior a difração. Isso significa que fendas mais finas fazem com que a onda se espalhe mais, aumentando a curvatura.
Passo 5
A frequência (
) está relacionada ao comprimento de onda pela fórmula:
onde
é a velocidade da onda. Se diminuirmos a frequência, o comprimento de onda aumenta, o que também aumenta a difração.
Passo 6
A profundidade da água pode afetar a velocidade da onda, mas para a difração de fenda simples, os principais fatores são o comprimento de onda e a largura da fenda.
Passo 7
Então, para aumentar a curvatura da onda difratada, devemos:
- Diminuir a frequência (
): Isso aumenta o comprimento de onda ( ), aumentando a difração. - Diminuir a largura da fenda (
): Fendas mais estreitas aumentam a difração.
Resposta
A alternativa correta é a opção c. 1 e 4.