Exercícios: Ondas: período, frequência e velocidade de propagação

Uma onda em uma corda tem frequência de $5$ Hz. Calcule o período dessa onda, em segundos, e explique em uma frase o que o período representa fisicamente.

Uma onda sonora se propaga no ar com velocidade de $340$ m/s e tem frequência de $680$ Hz. Calcule o comprimento de onda dessa onda, usando a relação $v = \lambda \cdot f$.

Em uma praia de Fortaleza, Lucas observa que passam $12$ cristas de onda por um ponto fixo em $60$ s. Determine a frequência dessas ondas, em hertz, e o período correspondente, em segundos.

Uma onda de luz de frequência $5{,}0 \times 10^{14}$ Hz se propaga no vácuo, com velocidade $3{,}0 \times 10^{8}$ m/s. Calcule o comprimento de onda no vácuo, em metros e em nanômetros. Depois, diga se a frequência dessa onda muda quando ela passa para o vidro e justifique.

Uma onda sonora de frequência $500$ Hz passa do ar, onde sua velocidade é $340$ m/s, para a água, onde sua velocidade é $1.500$ m/s. Calcule o comprimento de onda em cada meio e explique o que acontece com a frequência e com o comprimento de onda nessa passagem.

Uma onda periódica em uma cuba de ondas, na aula de física da professora Camila, se propaga em água profunda com velocidade de $0{,}30$ m/s e comprimento de onda de $1{,}5$ cm. Ao atingir uma região rasa, a velocidade cai para $0{,}20$ m/s. Calcule a frequência da onda e o novo comprimento de onda na região rasa, justificando qual grandeza se conserva na refração.

Um sonar de um navio emite um pulso sonoro verticalmente para o fundo do mar e recebe o eco após $0{,}80$ s. A velocidade do som na água do mar é $1.500$ m/s. (a) Determine a profundidade do local. (b) Se o sonar emite o som com frequência de $7{,}5$ kHz, calcule o comprimento de onda na água. (c) Explique por que o comprimento de onda desse mesmo som seria diferente no ar, sem calcular o valor.

Uma onda luminosa monocromática de frequência $6{,}0 \times 10^{14}$ Hz passa do ar (considere a velocidade igual à do vácuo, $3{,}0 \times 10^{8}$ m/s) para um vidro em que a velocidade é $2{,}0 \times 10^{8}$ m/s. Calcule o comprimento de onda no ar e no vidro, o índice de refração do vidro e a razão entre os comprimentos de onda nos dois meios. Em seguida, argumente se o raio refratado se aproxima ou se afasta da normal ao entrar no vidro com incidência oblíqua.