Um estudante deseja produzir um padrão de difração de fenda simples em um tanque de ondas. Ele leva em consideração os seguintes parâmetros:
  1. frequência
  2. comprimento de onda
  3. profundidade da água
  4. 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

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:
  1. Diminuir a frequência ( ): Isso aumenta o comprimento de onda ( ), aumentando a difração.
  2. Diminuir a largura da fenda ( ): Fendas mais estreitas aumentam a difração.

Resposta

A alternativa correta é a opção c. 1 e 4.

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