- Quando duas ondas se anulam parcialmente ou totalmente, ocorre:
a) Interferência destrutiva.
b) Interferência construtiva.
c) Reflexão.
d) Refração.
a) Interferência destrutiva.
b) Interferência construtiva.
c) Reflexão.
d) Refração.
Passo 1
Enunciado: “Quando duas ondas se anulam parcialmente ou totalmente, ocorre:” e as opções são:
a) Interferência destrutiva.
b) Interferência construtiva.
c) Reflexão.
d) Refração.
a) Interferência destrutiva.
b) Interferência construtiva.
c) Reflexão.
d) Refração.
Informação dada relevante: duas ondas se anulam (parcialmente ou totalmente) ao se sobrepor — ou seja, o efeito pedido descreve o fenômeno que acontece quando a soma das ondas reduz o deslocamento resultante (até anular).
Passo 2
Princípio físico básico que precisamos entender (explicação direta e simples): quando duas ondas ocupam o mesmo ponto do espaço ao mesmo tempo, as suas deformações se somam — isso é o princípio da superposição. Em linguagem simples: o deslocamento total naquele ponto é a soma dos deslocamentos que cada onda produziria sozinha. Na prova, sempre que a questão fala em “duas ondas se sobrepondo”, pense em soma de sinais.
Passo 3
Vamos modelar com ondas harmônicas iguais (caso mais didático para prova). Considere duas ondas com mesma amplitude
, mesma frequência e mesma direção, mas com diferença de fase
. Escrevemos:
Onde:
-
é a amplitude (o máximo deslocamento de cada onda); -
é o número de onda (não precisamos do valor numérico para a ideia); -
é a frequência angular; -
é a diferença de fase entre as duas ondas (em radianos).
Pela superposição, o deslocamento resultante é
.
Passo 4
Agora usamos uma identidade trigonométrica para somar as duas cossenos. A identidade é
Aplicando com
e
, obtemos (passo a passo):
Interpretação: a forma da onda resultante é uma onda cosseno com a mesma frequência, mas com amplitude efetiva
Ou seja, a diferença de fase
controla a amplitude da soma.
Passo 5
Condições para anulação parcial ou total (a regra prática para a prova):
- Se
, então ⇒ anulação total. Isso ocorre quando
ou seja, quando as ondas estão em oposição de fase (diferença de fase de
,
, …). Esse caso é chamado de interferência destrutiva total.
- Se
e não zero, então ⇒ anulação parcial (amplitude reduzida). Também é interferência destrutiva parcial. - Se
(isto é, ), então ou ⇒ amplitudes somam ao máximo: isso é interferência construtiva.
Resumo prático: quando as ondas se anulam parcial ou totalmente, a diferença de fase é tal que a soma reduz a amplitude — isso é chamado de interferência destrutiva.
Passo 6
Exemplos numéricos curtos para fixar (fazer isso rápido na prova ajuda):
- Exemplo de anulação total:
, . Então , logo → anulação total. - Exemplo de anulação parcial:
, . Então , logo . As duas ondas que teriam somado até agora somam apenas : houve redução (parcial).
Passo 7
Por contraste, reflexão e refração (opções c e d) são fenômenos diferentes: reflexão é mudança de direção ao atingir uma superfície; refração é mudança de direção ao passar por meio com velocidade diferente. Eles não descrevem “anular” ondas entre si. Interferência construtiva (opção b) é o oposto de anulação — é quando somam e aumentam amplitude.
Passo 8
Concluir e dica prática de prova: se o enunciado fala que duas ondas “se anulam” — total ou parcialmente — pense imediatamente em “interferência destrutiva”. Marque a alternativa correspondente.
Resposta
a) Interferência destrutiva.