Exercícios Resolvidos de Propriedades Ondulatórias da Luz

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Enunciado

Os pontos frios de um forno de microondas estão separados por 6,0 cm. Qual é a frequência das microondas nesse caso?

A) 3,5 GHz

B) 2,0 GHz

C) 1,0 GHz

D) 3,0 GHz

E) 2,5 GHz

Passo 1

Essa questão é bem simples mas para resolve-la precisamos ter uma sacadinha tranquila.

A primeira pergunta é o que é um ponto frio?

O forno microondas quando está esquentando o alimento, irradia sobre o mesmo ondas eletromagnéticas, o problema disso que é que como se trata de ondas irradiando teremos pontos com maior intensidade e pontos com menor intensidade, para comparar e ficar fácil entender, não tem quando estudamos fendas duplas e vemos que tem pontos claros e escuros? E sabemos que os pontos claros são ondas construtivas e pontos escuros são ondas destrutivas?

No caso do microondas é a mesma coisa, os pontos quentes são as ondas construtivas irradiadas pela micoondas e os pontos frios as ondas destrutivas, por isso os alimentos quando esquentados no microondas apresentam partes frias e quentes, e só para critério de conhecimento, também é por isso que existe o prato giratório no microondas, exatamente pra fazer com que o alimento seja melhor esquentado, em suma que ele seja esquentado mais ou menos de forma igual.

Em fim, muito legal tudo isso, mas como resolvemos o exercício?

Sabemos que se trata de ondas eletromagnéticas e queremos saber a frequência da mesma, basta lembrar a fórmula que sempre usamos pra onda, e nesse caso especifico, onda eletromagnética, vamos lá então.

v = λ . f

Lembrando que como se trata de uma onda eletromagnética teremos que

v = c

Passo 2

Até aqui tudo bem, mas o que significa essa distancia de 6cm entre dois pontos frios?

Vamos ver uma imagem pra clarear a mente

Ele disse no enunciado que a distancia entre dois pontos frios é de 6cm. Como a nossa figura mostra que a distancia entre dois pontos frios é dado por

λ 2 = 6 c m

Teremos que o comprimento de onda do nosso microondas será

λ = 12 c m

Sabemos também que a nossa velocidade será dada por

c = 3.10 8 m / s  

Substituindo na nossa equação teremos que

v = λ . f

3.10 8 = 12 . 10 - 2 . f

f = 2,5.10 9 H z = 2,5 G H z

Resposta

E) 2,5 GHz

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