Com relação aos fenômenos ondulatórios, analise a validade das afirmações a seguir e assinale a alternativa CORRETA:.
I - A superposição de duas ondas transversais idênticas em fase produz uma onda com amplitude aumentada. I
I - A superposição de duas ondas longitudinais idênticas fora de fase produz o cancelamento mútuo.
III - Quando a frequência de vibração forçada de um objeto se iguala à sua frequência natural ocorre um dramático aumento da amplitude. Esse fenômeno é denominado ressonância.
  • 0 pontos Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. Todas as afirmações são verdadeiras.

Passo 1

Oi! Vamos resolver esse exercício sobre fenômenos ondulatórios. A questão pede para analisar se três afirmações sobre ondas são verdadeiras ou falsas e, com isso, escolher a alternativa correta. Para resolver, vamos precisar entender superposição de ondas e o conceito de ressonância.

Passo 2

Vamos começar pela afirmação I:
“A superposição de duas ondas transversais idênticas em fase produz uma onda com amplitude aumentada.”
Explicação: Quando duas ondas transversais idênticas estão em fase, significa que seus picos e vales coincidem. Quando isso acontece, as amplitudes das ondas se somam.
Fórmula da superposição:
Atotal = A1 + A2
Onde A1 e A2 são as amplitudes das ondas individuais. Se A1 = A2, então Atotal = 2A.
Conclusão: A afirmação I é verdadeira.

Passo 3

Agora, vamos para a afirmação II:
“A superposição de duas ondas longitudinais idênticas fora de fase produz o cancelamento mútuo.”
Explicação: Ondas longitudinais, como as ondas sonoras, podem estar em oposição de fase, ou seja, quando uma tem compressão, a outra tem rarefação e vice-versa. Quando isso acontece, as amplitudes se subtraem.
Fórmula da superposição fora de fase:
Atotal = A1 - A2
Se A1 = A2, então Atotal = 0, o que significa cancelamento total.
Conclusão: A afirmação II é verdadeira.

Passo 4

Vamos agora para a afirmação III:
“Quando a frequência de vibração forçada de um objeto se iguala à sua frequência natural ocorre um dramático aumento da amplitude. Esse fenômeno é denominado ressonância.”
Explicação: Ressonância ocorre quando a frequência externa (forçada) coincide com a frequência natural de vibração de um sistema. Quando isso acontece, a energia transferida aumenta a amplitude das oscilações de forma significativa.
Fórmula da frequência natural:
fn = 12pi raizkm
Onde k é a constante elástica e m é a massa do objeto. Na ressonância, a frequência externa fext iguala fn, causando o aumento da amplitude.
Conclusão: A afirmação III é verdadeira.

Resposta

Todas as afirmações são verdadeiras.

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