Questão 46 (1º exame) da FUVEST 2002

Question

Radiações como Raios X, luz verde, luz ultravioleta, microondas ou ondas de rádio, são caracterizadas por seu comprimento de onda ( \lambda ) e por sua freqüência (f). Quando essas radiações propagam-se no vácuo, todas apresentam o mesmo valor para

A
\lambda
B
f
C
\lambda . f
D
\lambda / f
E
\lambda^2 / f

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 46 (1º exame) da FUVEST 2002

1º exame · Física: Ondas eletromagnéticas e espectro

Texto-base das questões 41 a 60 · V

OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário adote: para g, o valor de 10\ \text{m}/s^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor de 1.000\ \text{kg/m}^3 = 1\text{g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor de 1{,}0\ \text{cal /(g.}^\circ\text{C)} ( 1\text{ caloria} \cong 4\text{ joules}).

Radiações como Raios X, luz verde, luz ultravioleta, microondas ou ondas de rádio, são caracterizadas por seu comprimento de onda ( \lambda ) e por sua freqüência (f). Quando essas radiações propagam-se no vácuo, todas apresentam o mesmo valor para

A
\lambda
B
f
C
\lambda . f
D
\lambda / f
E
\lambda^2 / f

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Todas as radiações citadas (raios X, luz verde, ultravioleta, microondas e ondas de rádio) são ondas eletromagnéticas. A diferença entre elas está na frequência e no comprimento de onda, mas no vácuo todas se propagam com a mesma velocidade, c \approx 3\times10^8\ \text{m/s}.

A relação fundamental de uma onda é:

v = \lambda \cdot f

onde v é a velocidade de propagação, \lambda é o comprimento de onda e f é a frequência.

No vácuo, v = c para todas as radiações eletromagnéticas. Então:

\lambda \cdot f = c

Isso mostra que o produto \lambda \cdot f é igual para todas, embora \lambda e f isoladamente variem. Quanto maior a frequência (raios X), menor o comprimento de onda; quanto menor a frequência (ondas de rádio), maior o comprimento de onda. Os dois variam de modo inversamente proporcional, de forma que o produto se mantém constante.

Já \lambda/f e \lambda^2/f não são constantes: por exemplo, como \lambda = c/f, temos \lambda/f = c/f^2, que depende de f.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

AO comprimento de onda varia muito entre raios X e ondas de rádio, pois depende da frequência.
BA frequência é diferente para cada tipo de radiação; é ela que as distingue.
D\lambda/f = c/f^2 depende de f, logo não é igual para todas.
E\lambda^2/f = c^2/f^3 também depende de f, portanto varia.

Assunto: Ondas eletromagnéticas e espectro.

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Fonte: FUVEST 2002 · 1º exame. Prova oficial ↗