Uma fonte de frequência constante cria ondas em um líquido, representado pelo meio 1 na figura. O meio 2 é o mesmo líquido mas com profundidade diferente do meio 1. Sobre esse fenômeno analise as afirmações a seguir e indique se cada afirmação está CERTA (C) ou ERRADA (E) :
I -O fenômeno representado na figura chama-se refração .
II - A velocidade de propagação da onda é menor no meio 2 do que no meio 1.
III - Certamente as ondas passaram de uma região mais rasa para uma região mais profunda.
https://novometodo.com.br/mvc/images/questao/118208.png (imagem para responder)
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Olá, Pietra!
Antes de avaliar ponto a ponto, devemos destacar o aspecto mais importante dessa questão: A onda é gerada por uma fonte de frequência constante.
Isso significa que, independente do que aconteça a essa onda, sua frequência sempre será a mesma!
Dito isso, vamos ver cada tópico:
I - (CERTA) A figura mostra uma onda se propagando através de dois diferentes meios, sofrendo uma alteração na sua direção de propagação ao mudar de meio.
Por definição, isso representa o fenômeno de refração.
II - (CERTA) Como a frequência da onda em ambos os meio é constante, podemos analisar a relação entre as velocidades nos meios da seguinte forma:
v = lambda x f (Fórmula básica da velocidade de uma onda qualquer)
Sejam
v1 - > velocidade da onda no meio 1
v2 - > velocidade da onda no meio 2
lambda1 - > comprimento da onda no meio 1
lambda2 - > comprimento da onda no meio 2
Logo,
v1 = lambda1 x f
v2 = lambda2 x f
Como a frequência é uma constante nessas equações, pode-se perceber que a velocidade da onda no meio é proporcional ao comprimento da onda.
Podemos ver isso da seguinte forma:
f = v1 / lambda1
f = v2 / lambda2
Nos dois casos, se aumentarmos o valor do comprimento de onda, o valor da velocidade deverá aumentar junto para manter o resultado da fração constante.
Por exemplo
f = 10 / 2 = 5
Caso queiramos dobrar o denominador (comprimento de onda), teremos que dobrar o numerador (velocidade da onda) também, de forma a manter o resultado da fração igual a 5.
f = 20 / 10 = 5
Logo, como o comprimento de onda diminui ao trocar de meio, sabemos que sua velocidade também diminuiu.
III - (ERRADA) É possível verificar experimentalmente que pode-se alterar a velocidade de uma onda num líquido alterando a profundidade do local. As ondas diminuem o módulo da velocidade ao se diminuir a profudindade.
Logo, como já descobrimos que a onda diminui de velocidade, sabemos que a profundidade do meio 2 é menor.
IV - (ERRADA) Como dito no início, uma fonte de frequência constante gera uma onda cuja frequência não se altera ao mudar de meio.
Qualquer dúvida ou esclarecimento é só me chamar!
Se tiver gostado (ou não) da explicação, pode avaliar, me ajuda muito!
Abraços, Pietra!
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Olá! Espero ajudar!
Pela Segunda Lei da Refração, chamada de Lei de Snell, sabemos que existe uma relação entre os senos dos ângulos de incidência e de refração e as velocidades de propagação nos meios. A Segunda Lei da Refração possibilita o cálculo dos desvios que as ondas sofrem ao passarem para outro meio.
Segue abaixo a equação que expressa essa lei-
Sen i/Sen r = V1/V2
Sen i = Sen 45 = ?2/2 = 0,7071
Sen r = Sen 30 = 1/2
V1 = 20 m/s
0,7071/0,5 = V1/V2
0,7071 V2 = 0,5 (20)
V2 = 10/0,7071
V2 ? 14,14 m/s
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