Questões de Física - Ondulatória - Estudo matemático

Durante um exame de ultrassonografia, as ondas sonoras são refletidas pelas estruturas internas do corpo.

Se o ultrassom utilizado possui frequência de 2 MHz e a velocidade do som nos tecidos é, aproximadamente, 1500 m/s, qual é o comprimento de onda das ondas ultrassônicas nos tecidos?

Um diapasão emite um som com frequência de 440 Hz (correspondente à nota musical lá).

Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, o comprimento de onda dessa onda sonora vale, aproximadamente,

Durante um terremoto, um sismógrafo instalado em uma cidade registra duas ondas sísmicas: a onda P, (primária) e a onda S, (secundária). Sabendo-se que a onda P é mais rápida que a onda S e percorre uma distância de 300 km até o sismógrafo, em 20 segundos, enquanto a onda S leva 30 segundos para percorrer a mesma distância.

Com base nessas informações, calcule a variação de velocidade entre a onda P e a S.

Uma fonte de ondas produz, em um dado meio, uma onda propagante periódica com velocidade de propagação v e frequência f. Sabe-se que, para ondas em que f = 25,0 Hz, a distância entre duas cristas sucessivas da onda produzida vale d = 4,00 m.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da velocidade de propagação v da onda produzida para a frequência indicada.

Leia o recorte da matéria publicada na internet.

Ao aviso de tempestade ou ao escutar trovões, a orientação é se abrigar imediatamente em uma edificação ou veículo, permanecendo longe de janelas, tomadas e materiais metálicos e evitando árvores ou coberturas metálicas frágeis. Além disso, a recomendação é desconectar aparelhos eletrônicos das tomadas; e não utilizar aparelhos conectados às fiações telefônica e elétrica.

Orienta-se, também, manter distância de objetos altos e isolados, como árvores, postes, antenas e caixas d’água; afastar-se de objetos metálicos grandes e expostos, como tratores, escadas, cercas de arame; não soltar pipas e não carregar objetos como canos e varas; evitar dirigir e andar de bicicleta, motocicleta ou a cavalo.

https://imirante.com/noticias/brasil/2024/01/22/saiba-como-se-proteger-de-raios-durante-tempestades

No período chuvoso é comum vermos um relâmpago e, logo em seguida, ouvirmos um trovão.

Qual seria a distância aproximada do observador do local de incidência do raio, sabendo que o observador escutou o som do trovão 4s após visualizar o relâmpago no céu, considerando a velocidade do som igual a 340 m/s?

Para se conhecer os padrões de acidentes aéreos mais relevantes no Brasil, foi aplicado um método indutivo de Aprendizado de Máquina, uma área da Inteligência Artificial (IA). A ferramenta baseada em Aprendizado de Máquina que foi utilizada é um classificador de padrões conhecido como Floresta de Caminhos Ótimos (Optimum-Path Forest – OPF). O algoritmo da ferramenta OPF utiliza um método de reconhecimento de imagens, contornos ou regiões. Estas imagens são formadas através de estudos de ondas sonoras lançadas através de radares instalados em aviões de voo comercial estrategicamente selecionado.

Disponível em: https://repositorio.unb.br/handle/10482/20533. Acesso em: 30 ago. 2023. [Adaptado]

Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/pdf/2015/014/. Acesso em: 4 set. 2023.

Durante um voo, um sonar instalado em uma aeronave lançou pulsos de ultrassom no sentido da superfície. O tempo gasto da emissão do pulso até a detecção do pulso refletido foi de 5 segundos.

Sabendo que a velocidade do ultrassom no ar é igual a 334 m/s, a altitude da aeronave, em metros, em relação à superfície detectada pelo sonar é de aproximadamente